基于Pro/E的軸承架翻轉(zhuǎn)式鉆模設(shè)計(jì)

2014-11-27 郭永環(huán) 江蘇師范大學(xué)機(jī)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(gè)孔，設(shè)計(jì)了一種翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具(鉆模)。傳統(tǒng)的方法是設(shè)計(jì)兩套夾具，當(dāng)加工完一個(gè)表面上的孔時(shí)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(jì)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(shí)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(jì)的工藝裝備。由于Pro/E是一套設(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過程自動化的機(jī)械軟件，是一個(gè)參數(shù)化、基于特征的實(shí)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(shí)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(jì)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(jì)中。劉冬梅，陳冰冰基于Pro/E進(jìn)行組合夾具設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)了設(shè)計(jì)中存在的缺陷，保證工件的加工精度和提高經(jīng)濟(jì)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(shí)體模型，并在此基礎(chǔ)上完成夾具機(jī)械結(jié)構(gòu)的虛擬裝配和干涉檢驗(yàn)，大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。陳浩就Pro/E在計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)中的新應(yīng)用進(jìn)行了一定的研究和探索，并設(shè)計(jì)了液壓泵上體3個(gè)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(jì)算機(jī)輔助虛擬裝配的整個(gè)過程，達(dá)到快速設(shè)計(jì)機(jī)床專用夾具的目的。Ras Mathew Y，Gowtham J基于Pro/E軟件設(shè)計(jì)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(yùn)用Pro/E軟件，對專用夾具的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究。經(jīng)查閱文獻(xiàn)，尚未發(fā)現(xiàn)將Pro/E軟件應(yīng)用到翻轉(zhuǎn)式鉆模設(shè)計(jì)中。本文將以軸承架為例，基于Pro/E軟件設(shè)計(jì)用于加工軸承架上的相互垂直的表面上的7個(gè)孔的翻轉(zhuǎn)式鉆模。

1、軸承架建模

　　軸承架零件是機(jī)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(diǎn):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(jì)夾具以提高生產(chǎn)率。圖2為軸承架的三維立體圖。