計算機輔助工裝設計.ppt

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第五章 計算機輔助工裝設計江蘇科技大學現代制造技術研究所張勝文 計算機輔助工裝設計第一節 概述 第二節 計算機輔助機床夾具設計 第三節 計算機輔助制造中的刀具系統 氣動虎鉗 液壓夾具返 回1、 工裝設計自動化的重要性在機械加工中，由機床、刀具、夾具、工件四要素組成的工藝系統，是一個相互聯系、相互影響的整體，對機械加工的效果起著決定性的作用。其中夾具和刀具是這個系統中重要的因素。傳統的刀具、夾具等工藝裝備的設計方法，在資料檢索、分析計算、繪圖、編制技術文件等方面都是由人工方式完成，這不僅需要較多的人力和較長的設計周期，而且計算精度和設計質量的提高也受到影響。第一節 概述計算機技術在工藝裝備設計與制造中的應用，不僅可以大大縮短設計周期、提高設計質量和效率，而且節省許多人力，使得工裝設計人員從繁忙的勞動中解放出來去從事更有創造性的活動，把工裝設計工作提高到新水平。 本章將重點介紹機床夾具計算機輔助設計方法，使讀者獲得工藝裝備自動化設計的基本概念并了解其主要步驟。下一頁2、計算機輔助工裝設計的范圍計算機輔助工裝設計的范圍下一頁 由圖可以看出，當待加工零件的定位夾緊方法確定之后，就要準備夾具。 通常應盡量采用通用夾具，或者從夾具圖形(數據)庫中調出標準夾具元件的圖形，設計拼裝出夾具裝配圖，選用標準夾具元件快速組裝成夾具，以滿足工件裝夾的需要。因此，要求工藝裝備的準備系統能夠像一個“流動工具柜”那樣，及時供應加工所需的夾具、刀具。這就是在工裝設計中采用計算機輔助設計技術的主要出發點。第二節 計算機輔助夾具設計1、計算機輔助夾具設計的范疇(1)計算機輔助夾具設計過程 從夾具設計的設計階段來考慮，可以分為功能設計、結構設計、結構分析、性能評價，夾具圖生成等階段，如圖7—2所示。在功能設計階段，要考慮工件的定位方案、夾緊方案、對刀方案、夾具與機床的關系等功能是否滿足加工要求；結構設計階段是要具體設計定位元件、夾緊元件和裝置、對刀元件以及夾具體等總體結構。結構分析階段主要進行一些必要的工程分析，如利用有限元法分析結構剛度，夾具在進行夾緊時使工件產生的變形，在切削時由于切削力對定位、夾緊等的變形而造成對加工精度的影響；又如定位精度的分析，夾緊力的計算校核等。性能評價階段是指對夾具設計的技術經濟分析。夾具圖生成階段是指輸出夾具裝配圖、非標準零件圖和標準元件明細表等。(2)計算機輔助夾具設計內容1)計算機輔助專用夾具設計內容計算機輔助夾具設計是在計算機、數據庫、網絡的支持環境下進行的，對于專用夾具，其設計內容有以下幾部分。 ①定位方案設計 夾具的定位方式是根據工藝過程設計來選定的，定位方式的具體實現則在夾具設計中完成。 若在工藝過程中制定的定位方式在夾具設計時不能實現，則可以反饋給工藝過程設計，另行制定定位方式，夾具設計不能自行決定。V形塊V形塊是用得最廣泛的外圓表面定位元件。 ②夾緊方案設計 包括夾緊力的布局、夾緊力的大小、夾緊元件和裝置的選擇等。 一般由夾具設計本身決定，但夾緊力的來源，如氣動、液動、電動、手動等方式的決策應考慮生產資源狀況，夾緊力的布局不能只考慮結構實現的方便、工件的變形，同時應考慮是否妨礙工件的加工。 ③對刀、導向等其他元件設計 對刀元件、導向元件是確定刀具相對于夾具的位置，連接元件是確定夾具相對于機床的位置，它們最終都要保證刀具相對于工件的位置，以達到零件形狀和尺寸要求。 ④夾具體和夾具總體設計 將所有的元件和裝置都裝在夾具體上，形成一個完整的獨立的夾具。 ⑤夾具圖和元件表的輸出 夾具設計的最終結果應輸出夾具裝配圖、非標準零件圖和標準元件明細表，以便購買、生產制造。 2)計算機輔助組合夾具設計內容當前，在計算機輔助夾具設計中，組合夾具設計的比重越來越大。因為組合夾具是利用一套標準元件組合而成，夾具使用完畢后，可以拆卸、清洗，重新組裝新的夾具，因此設計快捷，生產效率高。計算機輔助組合夾具設計內容如下：①定位方案設計及定位件的選擇；②夾緊方案設計及夾緊件的選擇；③導向件、輔助件的選擇④基礎件、輔助件的選擇及夾具總體的設計⑤夾具裝配圖的繪制和元件明細表的編制⑥夾具的組裝 按夾具裝配圖和元件明細表配置元件，由技工進行組裝。⑦生產加工檢驗和調試。 組合夾具成組夾具KH1KH2KH3KH4成組夾具KH1KH2KH3KH4零件工序簡圖43φDLLφD43φD43LφDL34φDL43φDL34 組合夾具的元件通常分為基礎件、支承件、定位件、導向件、夾緊件、緊固體、輔助件和組合件八類。計算機輔助組合夾具設計中，元件的選擇十分重要，設計過程是一個元件合理選擇的過程。同時，設計和組裝是結合在一起的，有時設計過程包含了組裝過程。2．機床夾具計算機輔助制造工作通常應首先考慮通用夾具，如通用夾具不能滿足要求，則要設計專用夾具。在專用夾具設計過程中，應盡量選用標準夾具元件，這樣不僅可以減少夾具設計的工作量，同時可以加快夾具制造進程。為了縮短夾具生產制造周期，在進行計算機輔助夾具設計時，應同時進行計算機輔助夾具元件工藝過程設計和計算機輔助夾具制造等工作。組合夾具的元件通常分為基礎件、支承件、定位件、導向件、夾緊件、緊固體、輔助件和組合件八類。計算機輔助組合夾具設計中，元件的選擇十分重要，設計過程是一個元件合理選擇的過程。同時，設計和組裝是結合在一起的，有時設計過程包含了組裝過程。第三節 計算機輔助制造中的刀具系統 刀具是機械制造系統中不可缺少的組成部分，在自動化加工中，刀具準備工作非常復雜，往往成為加工中的關鍵問題，直接影響加工質量、生產率和經濟性。刀具系統由需求、設計、制造、使用、管理等部分組成，屬于生產準備工作范疇。a)焊接式車刀b)整體式車刀c)機夾式車刀圖2-48 車刀的結構THANK YOU 謝謝大家！ 關?鍵?詞： 設計 輔助 工裝 計算機

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總結

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