轉位式牛頭刨床夾具的虛擬設計-刨（páo）插拉床網-數控機床市（shì）場網

您現在的位（wèi）置：刨插拉床網> 技術（shù）前沿>轉位式牛頭刨（páo）床（chuáng）夾具的虛擬設計

轉位式牛（niú）頭刨床夾具的虛擬設計

2018-8-28 來源（yuán）：李斌曲良斌作者：-

摘要: 轉位式牛頭刨床夾具是生產車床小刀架必不可少的工藝裝備（bèi）．從（cóng）該夾具的（de）工作原理與定（dìng）位方案出發，對（duì）零部（bù）件進行了結構設計，利用虛擬裝配技術確定了各零部件的尺寸（cùn），在裝配過（guò）程中進行了碰（pèng）撞與幹涉檢驗，縮短了產品的研發周（zhōu）期，降低了成（chéng）本，對夾（jiá）具（jù）的設計與開發有借（jiè）鑒意義．

關鍵（jiàn）詞: 刨床夾具; 轉位式夾具; 虛擬裝配

夾具，特別是專用夾具，作為一種能大幅提高生（shēng）產效率的工藝裝備，在（zài）機（jī）械加工行業中有重要的地位．怎樣快速、高效地設計夾具一直是機械加工企業亟待解決的問題．虛（xū）擬裝配（pèi）是在產品的設計過程中，為（wéi）了（le）更好地輔助與裝配有關的設計決策，在虛擬環境下對計算機數據（jù）模型進（jìn）行裝配關係分析的一項計算機輔助設計技術．

將虛擬裝配技（jì）術引（yǐn）入（rù）夾具的設計中，能改（gǎi）變機械加工企業（yè）傳統（tǒng）的設計、生（shēng）產和管理（lǐ）夾具的模式，最大限（xiàn）度地利用虛擬設計手段提高（gāo）夾具產品的質量和性能，縮短設計周期，有利於企業快速響應市場需求（qiú）

1 、零件結（jié）構

轉位式牛頭刨床夾具用於（yú）在牛（niú）頭刨床上刨削車床小刀架上體兩（liǎng）條燕尾導軌麵，車床小刀架上體如圖 1所示（shì）．車床小刀架上體作為車床上直接影響車（chē）刀位置的零件，特別是小刀架上體的（de）兩條燕尾導軌麵（miàn），對其（qí）加工精度的要求較高．由於兩條（tiáo）燕尾導軌麵中隻（zhī）有一條與（yǔ）小刀架上體中心線平行，另一條與中心線（xiàn）存在 1∶ 50的斜度，要同時對這（zhè）兩條（tiáo）導（dǎo）軌麵進行加工，必須對小刀架（jià）上體的（de） 6 個自由度完全定位．

2 、總體方案的設計

為了提高加工效率，需要綜合考慮牛頭刨床工作台與（yǔ）小刀架上體的尺寸，設計能同時裝夾兩個（gè）工（gōng）件的夾具．以小刀架上體的底平麵 A、側麵 B 及端麵 C 為定位基準（zhǔn）( 見圖

1) ，夾具的總體方案如圖 2 所示．

圖 1 車床小（xiǎo）刀架零件（jiàn）( 單位: mm)

圖 2 轉位式牛頭刨床（chuáng）夾具設計方（fāng）案

圖 2 中，小刀架上體 5 和 7 在回轉體 12 的（de）平麵（miàn）、側麵( 工件 5 和 7 之間的窄支（zhī）承板側平（píng）麵) 及止（zhǐ）推銷 11上定位，並建（jiàn）立空間直角坐標係．由六點定位原則可知，底平麵限製 3 個自由度，分別為沿 Z 軸的移動珒z，繞（rào） X軸（zhóu）的轉動)x，繞 Y 軸的轉（zhuǎn）動)y; 側麵（miàn）定位元件采（cǎi）用窄支承板，限製 2 個自由度，分別為沿 X 軸的移動珒z，繞 Z 軸的轉動)z; 止推銷 11 限製沿 Y 軸的移動)y，對小（xiǎo）刀架上體進行完全定（dìng）位．擰兩個螺母 1，鎖緊螺釘 9 和滾花螺釘（dìng） 3 把（bǎ）工件夾緊．加工直導軌麵時，回轉體 12 一側與可調支承釘 8 接觸．擰滾花螺釘 2 和兩鎖緊螺母 6，使回轉體定位（wèi）側麵與刨床滑枕方向一致並固定在底（dǐ）座上．加工 1∶ 50 斜導軌麵時，可鬆開（kāi）滾花螺釘（dìng） 2 和兩個鎖緊螺母 6，使回轉體另（lìng）一側與可調（diào）支承釘（dìng） 8 接觸．再擰滾花螺（luó）釘 4 和兩個鎖緊螺（luó）母 6，即可進（jìn）行加工．

3 、轉位式牛頭刨床（chuáng）夾具的虛（xū）擬裝配

通過對轉位式牛頭（tóu）刨床夾（jiá）具工作原理與總體方案的確定，基於 Pro /E 軟件對其進行三維建模，在Pro /E軟（ruǎn）件的組（zǔ）件（jiàn）模塊下（xià）對零部件進行虛擬裝配（pèi），經過解析（xī）計（jì）算確定各（gè）夾具零部件的尺寸，采用“top-down”模式進行交互設計，設計流程如圖 3 所示（shì）。

圖 3 轉位式牛頭刨床夾具設計流程（chéng）

裝配順序根據“可拆即可裝”的原則來確定，即若零部件的裝配和拆卸順（shùn）序互為可逆過程，則可通過求解零部件（jiàn）的（de）拆卸順序得到其裝配順序（xù）．這樣做（zuò）的優點是若（ruò）判定某零（líng）件（jiàn）滿足拆卸條件，則該零件一定滿（mǎn）足順序（xù）約束條件．反之，裝配（pèi）過程中某一階段滿足裝配條件的零件並不一定滿（mǎn）足順序約束條件，則該零件可能影響後續零件的（de）裝配．

另外，通過幾何計算和推理，可從零件的裝配狀態（tài）演繹零件拆卸的初始方向，卻無法從自由狀態的零（líng）件導出零件的裝配方向［2 － 3］．

圖 4 轉位式牛頭刨床夾具裝配模型（xíng）

依據以上原則，夾具的拆卸（xiè）順序為螺母 2→壓板 1→可調（diào）支（zhī）承螺釘 9 和 11 →緊訂螺釘 4，5，6，10→6 個支承板 3→回轉體 7→止推銷 12 →支承螺釘 13→夾具（jù）體 8．因此，實（shí）際裝配的（de）路線應為上述順序的逆順序，裝配（pèi）完成後的虛擬樣機模型如圖 4所示。

裝配完成後，可（kě）進行幹涉和碰撞檢測，夾具在裝配過程中按照由外向內的裝配順（shùn）序，工作時各零部件也無相對運動，所以隻需要用 Pro /E 自帶的檢驗模塊即可，這裏不再贅述。

4 、結語

本研究采用（yòng）了虛擬裝配的（de）方法完成了轉位式牛頭刨床夾具的結構設（shè）計，在計算（suàn）機中實現了虛擬樣機的裝配與幹涉檢測，可以完全取代夾具樣（yàng）機的（de）試製和試驗，降低了夾具的製（zhì）作成本，極大地縮短了夾具（jù）的研發周期（qī）。

來源：河南工程學院（yuàn）機械（xiè）工程學院（yuàn）河北鋼鐵集團舞陽鋼鐵

投稿箱：
如（rú）果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡（huān）迎聯係（xì）本網編輯部，郵箱：skjcsc@vip.sina.com

更多相關信息

名企推薦

業界視點

| 更多

行業數據

| 更多

博文選萃

| 更多

數控（kòng）機床