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1、诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。 本人签名： 年 月 日毕业设计任务书设计题目： 基于Pro/E的轴类零件成组夹具设计 系部： 机械工程系 专业： 机械电子工程 学号： 112012206 学生： 指导教师（含职称）： （副教授） 1课题意义及目标 目前，成组夹具在车床、铣床、钻床、磨床上得到推广应用。开展成组夹具的设计和应用，对保证产品质量，缩短生产准备周期，提高经济效益起到积极作用，对我国工业发展将起到良好的推动作用。2主要任务（1）建立定位元件图形库；（2）实现图形的调用；（3）针对一组零件设计
2、成组夹具（4）编写设计说明书。3主要参考资料1冯之敬主编,机械制造工程原理,清华大学出版社,19992廖念钊主编,互换性与测量技术,中国计量出版社,20023吴圣庄主编,金属切削机床,机械工业出版社,19904 进度安排设计各阶段名称起 止 日 期1查阅文献，完成开题报告2014-12-1至2014-12-312建立元件图形库2015-1-1至2015-3-13实现图形的调用，对一组零件成组设计夹具2015-3-1至2015-4-304完成比较分析，撰写设计说明书2015-05-11至2015-05-315提交及修改设计说明书，答辩2015-06-01审核人： 2014年 12月 31日基于P
3、ro/E的轴类零件成组夹具设计摘 要：成组夹具是针对一组零件（或几组）零件的一道工序（或几道工序)进行的夹具设计。本论文选取一组轴类零件，并对其进行加工工艺分析。完成铣削键槽成组夹具设计。根据轴类零件的特点确定合适的定位方案，利用两组V形块和压板夹持轴，同时利用支撑钉约束轴向自由度。最后用Pro/e软件建立三维模型，并各个元件装配到一起。关键词： 成组夹具 轴类零件 Pro/eBased on Pro/E shaft parts of group fixture design Abstract：Group fixtures Fixtures are designed for a group o
4、f parts or groups of parts of a process (or several processes) carried out. First select the shaft parts, and its process analysis and grouping. For milling group fixture design. Determined according to the characteristics of shaft parts suitable design, the use of two V-shaped blocks and plate-hold
5、er shaft, while taking advantage of the support nail constraint axial freedom. Finally, 3D model with supporting software Pro/e, the various components of the assembly to become composites.Keywords: group clamps axis parts Pro/e目 录1 前言11.1 Pro/ENGINEER的概况11.1.1 Pro/e简介11.1.2 pro/e使用特征11.1.3 主要功能模块介绍
6、11.2 轴类零件的介绍21.2.1 轴类零件的功用以及结构类型21.3 成组夹具31.3.1 成组夹具的应用及意义31.3.2 成组夹具分类32. 轴类零件的确定及其CAD图的绘制42.1 绘制轴类零件工程图辅助软件简介42.2 绘制选取轴类零件CAD图以及加工工艺分析53 轴类零件定位基准83.1 轴类零件精度要求83.2 轴类零件的定位原理83.3 轴的定位基准分类及选取94 成组夹具的设计方案确定104.1 成组夹具设计方案104.2 成组夹具调节方式选取114.3 选取定位元件的基本要求115. 成组夹具定位元件选取以及建立三维模型125.1 定位元件选取125.1.1 定位元件V形
7、块的选取125.1.2 定位元件压板的选择155.1.3 定位元件支撑钉的选择186. 成组夹具装配216.1. 建立零件三维模型216.2 零件的装配条件及步骤246.2.1 零件装配条件246.2.2 零件装配条件246.2.2 零件装配步骤以及装配图246.3.1 小结307 结 论31参考文献32致 谢33II太原工业学院毕业设计1 前言1.1 Pro/ENGINEER的概况1.1.1 Pro/e简介 Pro/ENGINEER世界上成功的CAD软件之一，它是美国PTC（Parametric Technology Corporation）公司的产品。于1988年，第一个版本V1.0诞生。
8、软件采用了参数化、基于特征、单一数据库额完全关联概念从根本改变了机械CAD传统概念。在版本的不断更新，现在可以帮组用户更快的的完成工作。例如能够快速的装配、快熟的草绘、快速的创建钣金、快速CAM操作流程有很大的加强和改进。在智能模型、智能共享、智能流程向导、智能互操方面也有很大的改善。1.1.2 pro/e使用特征Pro/E 以建立统一基层数据库位基础，有异于其他CAD/CAM软件。所谓单一数据库，就是工程中所有的的数据来源于同一个数据库中。这样的好处就是，只要在整个设计过程中有一处的 数据发生改变，整个数据库中相关数据随之改变，并最终反映在三维模型中。1.1.3 主要功能模块介绍Pro/e通
9、过单一数据库、全相关性的参数化设计等概念改变了传统CAD的线框路线建模的方法，改变了工程师产品设计时的思维方法，这样全新的概念已经成为当今机械CAD领域的全新标准。现在，其他的三维软件也都具 备了参数化的功能。参数化的影响可见一斑。Pro/e 还将产品设计分析分为概念与工业设计、机械设计、功能模拟、生产制造等几个大的方面，在各个方面分别提供了完整的产品设计解决方案。 图1.1 pro/E工作界面1.2 轴类零件的介绍1.2.1 轴类零件的功用以及结构类型轴类零件是典型的机器零件，用来支撑传动件，传递运动和扭矩。按轴类零件的结构形式不同，一般分为光轴，阶梯轴，和异形轴三大类；或分为空心轴，实心轴
10、等。其中异形轴包括半轴、空心轴、花键轴、十字轴、偏心轴、曲轴、凸轮轴。如图所示： 图1.2 轴类零件种类（a） 光轴 （b）空心轴 （c）半轴 （d）阶梯轴 （e）花键轴 （f）十字轴 （g）偏心轴 （h）曲轴 （i）凸轮轴1.3 成组夹具1.3.1 成组夹具的应用及意义成组技术（Group Technology）：合理组织中小批量生产的系统方法。由苏联米特洛万诺夫创造，后来介绍到欧美，受到普遍重视。德国阿亨大学的H.奥匹兹教授曾对其进行深入研究，制定出一整套的工作程序和零件分类编码系统，使之更趋完善并更便于推广应用。成组技术已发展到可以利用计算机自动进行零件分类、分组，不仅应用到产品设计标准
11、化、通用化、系列化及工艺规程的编制过程，而且在生产作业计划和生产组织等方面也有较多的应用。以下为成组技术应用的结果：1.3.2 成组夹具分类 成组夹具按调整方式分为调整式成组夹具、可换式成组夹具以及可调可换式成组夹具,按结构特点分为虎钳式、弯板式、钻模类、台座类、卡盘夹头类等成组夹具;按使用设备分为通用机床用成组夹具、专用机床用成组夹具、可调专机和成组自动线成组夹具等。 图1.3 9种作用各异的成组夹具2. 轴类零件的确定及其CAD图的绘制 选取了减速器中的四个轴，分别为直齿轮轴、斜齿轮轴、锥齿轮轴和阶梯轴。根据四个轴类零件的特点进行分析比较，四个零件都要经过车削轴类零件的台阶和铣削键槽。在此
12、只针对铣削键槽进行成组夹具设计。通过辅助软件绘制零件CAD图。2.1 绘制轴类零件工程图辅助软件简介AutoCAD（Auto Computer Aided Design）是1982年首次研发出了，用于二维绘制、设计文档和简单三维绘制。拥有良好的工作界面，并且交互菜单和命令使得各种操作简单方便，已被应用到很多的领域。 图2.1 AutoCAD工作界面AutoCAD主要特点有： 图像绘制功能完善。 有强大的图形编辑功能。 可以采用多种方式进行二次开发或用户定制。 可以进行多种图形格式的转换，具有较强的数据交换能力。 支持多种硬件设备。 支持多种操作平台2.2 绘制选取轴类零件CAD图以及加工工艺分
13、析通过辅助软件AutoCAD绘制轴类零件图： 图2.2 减速器中的低速轴图2.2是减速器中的低速轴，其主要的作用就是支撑，一是承受工作过程中的载荷，二是支撑传动零部件。在此零件中两个带有键槽的轴分别配合联轴器和大齿轮。因此其粗糙度要去较高，需用磨削加工获得。 图2.3 减速器的斜齿轮轴 图2.3是减速器的斜齿轮轴，斜齿轮轴啮合性能好，重合度大。并且斜齿轮标准齿轮不产生根切齿数少，因此斜齿轮轴的传动更加的紧凑。 图2.4 减速器的直齿轮轴 图2.4是减速器的直齿轮轴，在运动中产生轴向推力对轴向齿轮产生损坏小。图2.5 减速器的圆锥齿轮轴 图2.5是减速器的圆锥齿轮轴，起作用是传递两个相交轴之间的
14、运动和动力的。其中这两个相交轴存在 着一定的角度，通常是垂直状态。3 轴类零件定位基准3.1 轴类零件精度要求尺寸精度，主要轴颈（指配合、之臣轴颈）的尺寸精度，一般为IT9IT6，机床主轴轴颈的尺寸的尺寸精度为IT5，甚至更高。几何形状要求，主要有圆度、圆柱度的要求，一般控制在公差以内。位置精度要求。支撑轴颈之间有同轴度要求，工作表面、配合表面对支撑轴颈有跳动要求。表面粗糙度Ra一般为0.80.16um。为了获得具有一定强度、硬度和耐磨性以及其他特殊要求的零件，通过安排热处理以及表面处理。一般采用的热处理方法正货、调质、高频淬火等；为了表面的美观和防腐，还安排电镀、发蓝等表面处理方法。其他要求。对告诉回转的周
