钻床组合夹具的三维建模设计
摘 要
夹具是能够使产品按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装置，它的主要用于保证产品的加工质量、减轻劳动强度、辅助产品检测、展示、运输等。轴类工件是常见的工程结构，提高轴类工件铣床夹具设计效率有实际工程意义。
目前，世界上许多国家在计算机辅助夹具设计方面，都做了大量工作。我国在该项领域中尚处于研究阶段。计算机辅助夹具设计是通过计算机软件程序来完成夹具结构设计、总装图和零件图的绘制，以及制定出夹具零件的制造工艺等主要工作的计算机辅助机械设计的一个分支。传统的机床夹具设计需要检索许多资料，并花费许多绘图时间，设计的效率低、成本高。机床夹具设计往往还需借助于设计者的经验。计算机辅助夹具设计的开发和应用，既可缩短设计周期，又能促进机床夹具的标准化和系列化。
在计算机辅助夹具设计中，主要分为组合夹具和专用夹具设计二类。而国际上主要研究的对象是采用标准元件的槽系和孔系的组合夹具。当前国外正向开发夹具柔性化系统领域努力。夹具柔性化主要表现在以下两方面：一是结构的柔性化，即广泛采用标准元件的槽系和孔系组合夹具。二是夹具设计过程柔性化，也就是利用计算机技术和人工智能，把工程师设计夹具的过程描述为一个软件系统。
关键词：夹具，Pro/E，零件库，标准件，模型
1 绪论
1.1研究的目的及意义
经济全球化和现代科技的迅速发展使制造业发生了根本性的变化，其趋势是产品品种多样化，新产品开发快，市场竞争日益激烈。随着制造业的迅猛发展，工业生产中数控机床和加工中心的使用越来越得到普及，对于这些昂贵设备必须使其满负荷运行才能取得良好的经济效益，因此快速生产准备成为一个引人注目的问题，而工装夹具设计正是生产准备过程中的关键环节之一。一般认为，夹具工装的准备时间约占整个加工时间的10～20%，夹具设计效率和设计质量的好坏、设计周期的长短直接影响到产质量和研发周期，关系到产品在市场上的竞争力。
组合夹具是一种标准化、系列化及通用化程度很高的工艺装备，它是由一套预先制造好的各种不同形状、不同规格、不同尺寸、具有完全互换性的标准元件和组合件，按工件的加工要求组装而成的夹具。由于组合夹具使用完毕后，可以
拆卸、清洗，重新组装成新的夹具，因此，Pro/E、Solidworks、CAD/CAM等软件层受到大家重视，将这些软件应用到组合夹具设计中，则可使夹具的设计非常快捷，装配生产率得以显著提高。
1.2国内外的发展及研究状况
随着计算机技术迅猛发展，国外对零件库技术一直给予了充分的重视。早在1971年,德国标准化协会（DIN）为建立标准件库而制定发布了标准件和通用件的DIN4000标准,并逐渐得到了多个国家（包括中国）的采用。随着WEB技术的发展和制造业的全球化，对零部件供应商与企业之间,企业与企业之间数据交换和共享的要求也日益强烈。为了提供一个传输零件库数据的中性机制和独立于任何使用零件库数据系统的应用系统,ISO/TC184技术委员会在德国国家标准DIN4000的基础上,制定了一个关于计算机可解释的零件库数据表达和交换的国际标准ISO13584。ISO13584对零件库的基本原理、零件库的概念模型、表达式的逻辑模型、供应商库的逻辑模型、零件族构造方法学等进行了描述，为零件库的信息表达、数据交换、使用和更新提供了必要的机制和定义。这一标准的制定和实施为基于的零件库建立与应用提供了必要条件在具体应用方面,目前国外已有多家极具规模的网络零件库。如EWEBCAD、Inpart3Dcontent、各零件供应厂家提供的CAD模型支持目前世界上较流行的CAD系统如：AutoCAD、Pro/ENGINEER、SoidWorks、CATIA等。
在理论研究方面,上海交大的杨东,张申生等对基于ISO13584的零件库的零件的表达方法、体系结构和实现方案等进行了研究；浙江大学苏宝华等人基于零件库国际标准（ISO13584）,对零件库建立的方法及基于零件库实现产品资源共享的原理进行了研究,分析了网上信息交互的类型,讨论了零件库在产品设计中的应用；中科院软件研究所对基于Internet/Intranet的零件库资源共享技术进行了研究；中国矿业大学的张宏林等对建立基于Internet的符合国际标准（ISO13584）的零件库总体开发方案进行了探讨。随着各种CAD系统在国内企业中的广泛应用,许多企业在CAD系统中提供的标准件库基础上建立了企业自己的零件库系统,并基于IEGS和STEP 标准实现零件信息在不同CAD系统之间的数据交换。
目 录
摘 要 I
Abstract II
1 绪论 1
1.1研究的目的及意义 1
1.2国内外的发展及研究状况 1
1.3本课题研究的内容 2
1.3.1研究内容 2
1.3.2研究意义 2
2 组合夹具三维设计理论基础 3
2.1组合夹具的基础 3
2.1.1组合夹具特点 4
2.1.2槽系组合夹具基础 5
2.1.3组合夹具元件的分类和编号 6
2.1.4槽系组合夹具元件与合件 7
2.2 Pro/E软件的介绍 11
2.2.1 Pro/E界面介绍 12
2.2.2 菜单简介 14
2.2.3 工具栏简介 14
2.3.Pro/E的设计思路 15
3 组合夹具三维建模与虚拟装配 16
3.1零件的定位方案设计 16
3.2组合夹具三维建模 18
3.2.1零件的实体造型 18
3.2.2基础件实体造型 20
3.3 Pro/E三维虚拟装配 23
3.3.1 Pro/E装配界面介绍 23
3.3.3 Pro/E三维装配图 26
3.3.4 Pro/E装配模型树 27
3.4 Pro/E爆炸图 28
4 组合夹具的组装 30
4.1组合夹具组装要求 30
4.2组合夹具的检验 31
参考文献 32
致 谢 33
参考文献
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[9] 曹岩 ,白瑀 组合夹具手册与三维图库Pro/ENGINEER版 化学工业出版
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[10] 吴勤宝 ,南欢 Pro/ENGINEER Wildfire 5.0项目化教学任务教程 西安
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