基于Pro/E的轴承架翻转式钻模设计

2014-11-27 郭永环江苏师范大学机电工程学院

　　针对中等批量加工轴承架上相互垂直的表面上的7个孔，设计了一种翻转式钻床夹具(钻模)。传统的方法是设计两套夹具，当加工完一个表面上的孔时需要在另外一套夹具上从新装夹工件，生产效率低。为克服此问题，在夹具重量不增加的情况下设计一套钻床夹具，即可完成两套夹具的工作，而且工件一次装夹，避免了因重复装夹而产生的误差，减少了夹具的调整时间。

　　专用夹具是一种为中等批量及其以上生产的某一工件的某一工序而设计的工艺装备。由于Pro/E是一套设计至生产全过程自动化的机械软件，是一个参数化、基于特征的实体造型系统，并且具有单一数据库功能，能方便地得到任何实体的几何参数、转动惯量及任意截面的截面力学性能等，能够良好地适应新夹具的设计与开发。为此，国内外许多学者将Pro/E软件应用到专用夹具设计中。刘冬梅，陈冰冰基于Pro/E进行组合夹具设计及结构分析，及时发现了设计中存在的缺陷，保证工件的加工精度和提高经济效益。马国城利用Pro/E软件建立了电容器氧化处理夹具零件的实体模型，并在此基础上完成夹具机械结构的虚拟装配和干涉检验，大大缩短了产品开发周期。陈浩就Pro/E在计算机辅助夹具设计中的新应用进行了一定的研究和探索，并设计了液压泵上体3个阶梯孔的花盘式车床专用夹具。方坤礼，蒋晓英基于Pro/E软件，以加工托架斜孔的分度钻模为例分析了计算机辅助虚拟装配的整个过程，达到快速设计机床专用夹具的目的。Ras Mathew Y，Gowtham J基于Pro/E软件设计了用于链轮的钻孔及锪孔夹具，大大降低了生产成本。Zhao，Pei Feng，Wei Jian运用Pro/E软件，对专用夹具的设计方法进行了研究。经查阅文献，尚未发现将Pro/E软件应用到翻转式钻模设计中。本文将以轴承架为例，基于Pro/E软件设计用于加工轴承架上的相互垂直的表面上的7个孔的翻转式钻模。

1、轴承架建模

　　轴承架零件是机械中常见的一种零件，通常起支承作用，它的应用范围很广。由于轴承架的功用不同，零件的结构和尺寸有着很大的差异，但结构上仍有共同特点:零件的主要表面精度要求较高，零件由内孔、外圆、凸台等表面构成。图1所示轴承架零件的材料为HT200，由于年产量为4000件，显然要设计夹具以提高生产率。图2为轴承架的三维立体图。