三维建模ProE大作业Word格式.docx

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教师：

时间：

2013年12月17日

姓名（学号）：

年级、专业：

西南交通大学峨眉校区机械工程系

夹具的设计

1、夹具的概述

1.1夹具的发展历史

夹具从产生到现在，夹具的发展历史大约可以分为三个阶段：

第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；

第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。

人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；

第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。

1.2夹具的当前应用及发展状况

夹具能稳定地保证工件的加工精度用夹具装夹工件时，工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。

夹具能减少辅助工时，提高劳动生产率使用夹具装夹工件方便、快速，工件不需要划线找正，可显著地减少辅助工时；

工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性，可加大切削用量；

可使用多件、多工位装夹工件的夹具，并可采用高效夹紧机构，进一步提高劳动生产率。

夹具能扩大机床的使用范围，实现一机多能根据加工机床的成形运动，附以不同类型的夹具，即可扩大机床原有的工艺范围。

例如在车床的溜板上或摇臂钻床工作台上装上镗模，就可以进行箱体零件的镗孔加工。

迄今为止，夹具仍是机电产品制造中必不可缺的四大工具（刀具、夹具、量具、模具）之一。

夹具在国内外也正在逐渐形成一个依附于机床业或独立的小行业。

我国独立开发了适合NC机床、加工中心的孔系组合夹具系统，不仅满足了我国国内的需求，还出口到美国等国家。

当前我国每年尚需进口不少NC机床、加工中心，而由国外配套孔系夹具，价格非常昂贵，现大都由国内配套，节约了大量外汇。

1.3对夹具进行CAD设计的意义

产品CAD设计反映着一个时代的经济、技术和文化。

由于夹具CAD设计阶段要全面确定整个产品策略、外观、结构、功能，从而确定整个生产系统的布局，因而，产品设计的意义重大，具有“牵一发而动全局”的重要意义。

如果一个夹具的CAD设计缺乏生产观点，那么生产时就将耗费大量费用来调整和更换设备、物料和劳动力。

相反，好的夹具CAD设计，不仅表现在功能上的优越性，而且便于制造，生产成本低，从而使产品的综合竞争力得以增强。

2、夹具的使用方法

本文设计的夹具使用结构简单、使用方便,固定夹紧工件时,将夹体绕螺杆旋转调整夹体上部的下端面和螺杆顶部的工件顶紧面与所夹紧工件厚度相适用的距离,将工件置于其中,再转动螺杆底端的水平摇杆,使螺杆上升将工件顶紧。

本夹具是一种理想的工件夹紧装置,可广泛用于工件之间的粘接夹紧固定。

3、夹具的设计分析

3.1夹具夹体的绘制

、点击拉伸特征，选取草绘平面，绘制夹体的轮廓线图1-1所示，并确定拉伸高度为80得到夹体的实体图1-2。

图1-1图1-2

、处理夹体尖嘴处，用拉伸特征是处理部分高出夹体表面为5，得图1-3。

图1-3

、用拉伸特征处理夹体表面，草绘的得图1-4，确定拉伸去除材料的深度，并在选项一栏里添加锥度为23度，得图1-5，用镜像使得去除材料的部分关于面对称，得图1-6。

图1-4图1-5

图1-6

④、用拉伸特征，在夹体尖嘴对面拉伸圆柱，草绘圆柱轮廓线得图1-7，确定拉伸高度为90，得图1-8。

图1-7图1-8

⑤、对圆柱进行打孔得图1-9，并用螺旋扫描绘制螺纹，设置为右旋，螺距为6，得图1-10，去出材料的图1-11，并对夹体的直角处进行相应的倒圆角得最终的夹体图1-12。

图1-9图1-10

图1-11

图1-12

1.2夹具螺杆顶件的绘制

、用拉伸特征拉伸直径为60，高为30的圆柱体，得图2-1。

图2-1

、在已画好的圆柱体上用拉伸特征拉伸直径为50，高为25的圆柱体，在选项一栏中添加锥度为25，得图2-2。

图2-2

、在圆台上打一孔直径为14，深度为27，得图2-3。

图2-3

④、对孔进行螺旋扫描绘制螺纹，设置为右旋，螺距为3，得图2-4，去出材料的图2-5，及为最终的螺杆顶件。

图2-4图2-5

1.3夹具螺杆的绘制

、用拉伸特征拉伸直径为42.5，高为400的圆柱体，得图3-1。

图3-1

、对圆柱进行螺旋扫描绘制螺纹，设置为右旋，螺距为6，得图3-2，去出材料的图3-3。

图3-2

图3-3

、在已画好的螺杆上用拉伸特征拉伸直径为35，高为30的圆柱体，在选项一栏中添加锥度为10，得图3-4。

图3-4

④、用拉伸特征拉伸直径为15.2，高为25的圆柱体，得图3-5，对圆柱进行螺旋扫描绘制螺纹，设置为右旋，螺距为3，去出材料的图3-6。

图3-5

图3-6

⑤、在螺杆的没有螺纹的光滑圆柱上打一个直径20为的通孔的图3-7。

图3-7

1.3夹具水平摇杆的绘制

、用拉伸特征拉伸直径为29.5，高为200的圆柱体，得图4-1。

图4-1

、用拉伸特征拉伸直径为35，高为30的圆柱体并对其倒圆角，圆角半径为15

，得图4-2。

图4-2

4、夹具各组件的装配关系

、夹具各组件的装配如图5-1所示

图5-1

、夹具各组件的分解视图（爆炸视图）如图5-2所示

图5-2

、各组件之间的装配关系

A、夹体与螺杆是螺纹连接，得图5-3

图5-3

B、螺杆与螺杆顶件是螺纹连接，得图5-4

图5-4

C、螺杆与水平摇杆的杆孔连接，得图5-5

图5-5

5、夹具选作的零件工程图

夹具产品选作的零件工程图参照所附的A3图纸。

6、结论

上述夹具零件的绘制过程主要通过拉伸、螺旋扫描、倒圆角等操作特征完成的，将这学期学过的部分操作方法应用到了这个设计过程中。

在设计过程中，不难发现，有很多不同功能选项可以实现相同的目地，如孔的设计可以通过拉伸也可以通过打孔特征来实现，而两种方式必然有区别，在两种方式都尝试之后，选出最适合最简单的方法，为以后做设计留下了很好的经验。

产品Pro/E设计的重要意义：

由于夹具Pro/E设计阶段要全面确定整个产品外观、结构、功能，从而确定整个生产系统的布局，因而，产品设计的意义重大，具有“牵一发而动全局”的重要意义。

如果一个夹具的Pro/E设计缺乏生产观点，那么生产时就将耗费大量费用来调整和更换设备、物料和劳动力。

相反，好的夹具Pro/E设计，不仅表现在功能上的优越性，而且便于制造，生产成本低，从而使产品的综合竞争力得以增强。