基于Pro/E的軸承架翻轉(zhuǎn)式鉆模設(shè)計

2014-11-27 郭永環(huán) 江蘇師范大學(xué)機電工程學(xué)院

　　針對中等批量加工軸承架上相互垂直的表面上的7個孔，設(shè)計了一種翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具(鉆模)。傳統(tǒng)的方法是設(shè)計兩套夾具，當(dāng)加工完一個表面上的孔時需要在另外一套夾具上從新裝夾工件，生產(chǎn)效率低。為克服此問題，在夾具重量不增加的情況下設(shè)計一套鉆床夾具，即可完成兩套夾具的工作，而且工件一次裝夾，避免了因重復(fù)裝夾而產(chǎn)生的誤差，減少了夾具的調(diào)整時間。

　　專用夾具是一種為中等批量及其以上生產(chǎn)的某一工件的某一工序而設(shè)計的工藝裝備。由于Pro/E是一套設(shè)計至生產(chǎn)全過程自動化的機械軟件，是一個參數(shù)化、基于特征的實體造型系統(tǒng)，并且具有單一數(shù)據(jù)庫功能，能方便地得到任何實體的幾何參數(shù)、轉(zhuǎn)動慣量及任意截面的截面力學(xué)性能等，能夠良好地適應(yīng)新夾具的設(shè)計與開發(fā)。為此，國內(nèi)外許多學(xué)者將Pro/E軟件應(yīng)用到專用夾具設(shè)計中。劉冬梅，陳冰冰基于Pro/E進行組合夾具設(shè)計及結(jié)構(gòu)分析，及時發(fā)現(xiàn)了設(shè)計中存在的缺陷，保證工件的加工精度和提高經(jīng)濟效益。馬國城利用Pro/E軟件建立了電容器氧化處理夾具零件的實體模型，并在此基礎(chǔ)上完成夾具機械結(jié)構(gòu)的虛擬裝配和干涉檢驗，大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。陳浩就Pro/E在計算機輔助夾具設(shè)計中的新應(yīng)用進行了一定的研究和探索，并設(shè)計了液壓泵上體3個階梯孔的花盤式車床專用夾具。方坤禮，蔣曉英基于Pro/E軟件，以加工托架斜孔的分度鉆模為例分析了計算機輔助虛擬裝配的整個過程，達到快速設(shè)計機床專用夾具的目的。Ras Mathew Y，Gowtham J基于Pro/E軟件設(shè)計了用于鏈輪的鉆孔及锪孔夾具，大大降低了生產(chǎn)成本。Zhao，Pei Feng，Wei Jian運用Pro/E軟件，對專用夾具的設(shè)計方法進行了研究。經(jīng)查閱文獻，尚未發(fā)現(xiàn)將Pro/E軟件應(yīng)用到翻轉(zhuǎn)式鉆模設(shè)計中。本文將以軸承架為例，基于Pro/E軟件設(shè)計用于加工軸承架上的相互垂直的表面上的7個孔的翻轉(zhuǎn)式鉆模。

1、軸承架建模

　　軸承架零件是機械中常見的一種零件，通常起支承作用，它的應(yīng)用范圍很廣。由于軸承架的功用不同，零件的結(jié)構(gòu)和尺寸有著很大的差異，但結(jié)構(gòu)上仍有共同特點:零件的主要表面精度要求較高，零件由內(nèi)孔、外圓、凸臺等表面構(gòu)成。圖1所示軸承架零件的材料為HT200，由于年產(chǎn)量為4000件，顯然要設(shè)計夾具以提高生產(chǎn)率。圖2為軸承架的三維立體圖。