李艷霞　沈旭

摘 要：本文介紹了在UG環(huán)境下進行三維夾具設計的實例，首先分析了后蓋零件的加工工序，確定了夾具總體方案，最后給出了夾具爆炸圖。

關鍵詞：夾具設計；后蓋零件；三維

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）04-0054-02

The Design of 3D Fixture for Machining Back Cover Parts Based on UG

LI Yanxia SHEN Xu

（Nanjing Vocational Institute of Transport Technology，Nanjing Jiangsu 211188）

Abstract： This paper introduced an example of 3D fixture design in UG environment. Firstly， the machining process of the rear lid part was analyzed， and the overall scheme of the fixture was determined， and gave the design of each step. Finally， the fixture explosion diagram was given.

Keywords： fixture design；rear lid parts；three-dimensional

UG軟件是當前世界上最先進、面向制造行業(yè)、集CAD/CAM/CAE于一體的三維高端軟件，具有強大的實體建模功能[1]?；赨G的加工后蓋零件三維夾具設計，主要介紹應用UG軟件，在已經(jīng)創(chuàng)建了夾具標準件庫的基礎上，對加工后蓋零件進行三維夾具設計。

1 分析零件加工工序，確定夾具總體方案

1.1 分析零件加工工序

如圖1所示，（a）為后蓋的頂面，（b）為后蓋的底面。

后蓋零件的底面、A面已加工好，本工序要求加工底面上8-F10.5孔和A面上6-M12螺紋底孔，生產(chǎn)規(guī)模為批量生產(chǎn)。

按工序要求該工件在加工中心上加工，以一面兩孔（底面和兩定位銷孔）為定位基準，加工底面8-F10.5孔選用F10.5鉆頭，加工6-M12螺紋底孔選用F10.25鉆頭，一次裝夾完成全部孔加工。

1.2 確定夾具總體方案

由于被加工零件孔的加工從底面向上進刀，需要把零件底面朝上放置進行加工，但這樣放置定位、夾緊都不方便，綜合考慮把零件側立放置進行定位、夾緊，裝夾好后再把整個夾具翻轉90°，底面朝上進行孔加工。

根據(jù)分析，確定夾具的總體方案為：工件側立放置，采用一面兩銷定位（選用支承板和兩定位銷），用鉸鏈壓板機構從工件頂面壓向底面進行夾緊；由于被加工孔在定位基準面上，為了節(jié)省空間，把鉆模板與夾具體合二為一；由于夾具需要翻轉90°，需要設計翻轉機構。

2 設計定位、夾緊裝置

2.1 設計定位裝置

采用一面兩銷定位，限制六個自由度，定位裝置設計如下。

2.1.1 設計定位元件。一面兩銷定位，設計定位元件有（a）支承板、（b）內(nèi)六角圓柱頭螺釘、（c）A型固定式定位銷和（d）B型固定式定位銷[2]，如圖2所示，從標準件庫復制各零件三維圖放入夾具裝配文件夾中。

2.1.2 裝配定位元件。①調(diào)入后蓋零件：選擇后蓋零件，絕對原點定位如圖3（a）所示；②裝配支承板：選擇支承板零件，通過約束定位，面面接觸對齊、按某一距離對齊，如圖3（b）所示；③裝配螺釘：選擇螺釘，通過約束定位，面面接觸對齊、自動判斷中心/軸接觸對齊，如圖3（c）所示；④裝配定位銷：方法與裝配螺釘相似，如圖3（d）所示為裝配圖。

2.2 設計輔助支承

由于工件是側面安裝，工件較重，防止損壞定位銷，增加了輔助支承。設計輔助支承元件有支板、支承套、調(diào)整套、彈簧、內(nèi)六角圓柱頭螺釘、六角螺母[3]。裝配圖如圖4所示。

2.3 設計夾緊裝置

根據(jù)后蓋零件頂面大小，先設計B型弧形壓塊和B型鉸鏈壓板，再根據(jù)工件大小設計活節(jié)螺栓和帶肩六角螺母，然后根據(jù)鉸鏈壓板的尺寸設計鉸鏈支座及相關零件，根據(jù)活節(jié)螺栓的尺寸設計鉸鏈叉座及相關零件。夾緊機構裝配圖如圖5所示。

3 設計鉆模與夾具體

3.1 設計導向元件

鉆底面8-F10.5孔選用可換鉆套，導向元件有可換鉆套、A型鉆套用襯套、鉆套螺釘，根據(jù)孔的大小先設計鉆套，然后再設計鉆套用襯套和鉆套螺釘；鉆A面6-M12螺紋底孔選用固定鉆套，導向元件有B型固定鉆套。圖6為導向元件裝配圖。

3.2 設計夾具體

該夾具體擬采用鑄造毛坯，由于夾具體與鉆模板合二為一，底板凹下部分用來安裝固定鉆套；由于要安裝翻轉支架，在L型結構的基礎上左右各增加一塊豎板。根據(jù)安裝在夾具體上的定位元件、夾緊元件、導向元件、輔助支承元件的位置和大小，設計相應的孔、螺紋和凸臺，圖7所示為夾具體。

根據(jù)夾具設計的整體方案，先將夾具體組裝到已完成的裝配結構中，查看各部位尺寸是否符合結構要求。如果有問題，要調(diào)整夾具體或其他相應元件的形狀和大小，直到最后合格為止。圖8所示為夾具體裝配圖。

4 設計輔助機構

4.1 翻轉機構

被加工孔目前是側立放置的，加工時需要把整個夾具翻轉90°，所以要設計翻轉機構。翻轉機構包括支承部分和操作定位機構，主要零件有支架、軸、軸套、回轉盤、定位銷、導套、把手，以及安裝時需要的定位、緊固元件內(nèi)六角圓柱頭螺釘、圓柱銷、彈簧等。把翻轉機構各元件裝配到夾具體上，圖9為翻轉機構裝配圖。

4.2 設計連接機構

連接機構主要連接支架和工作臺，需要設計底座、定位鍵和螺釘。把底座、定位鍵和螺釘裝配到夾具體上，圖10為夾具裝配圖。該夾具的爆炸圖如圖11所示。

5 結語

基于UG的加工后蓋零件三維夾具設計，設計過程在簡單、明了的三維操作界面中進行，該方法不僅可以把夾具設計技術人員從繁雜重復的設計勞動中解脫出來，還可縮短夾具的開發(fā)周期，提高其設計制造水平和質(zhì)量，從而使夾具行業(yè)的整體勞動生產(chǎn)率得到提高。

參考文獻：

[1]孫義林，胡增榮，趙利潤，等.基于UG NX 的球孔加工夾具設計[J].機械工程師，2013（10）：66-68.

[2]李名望.機床夾具選用簡明手冊[M].北京：化學工業(yè)出版社，2012.

[3]薛源順.機床夾具設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2012.