solidworks管件焊接柔性夹具结构设计与分析计算+CAD图纸(2)

菜单

3.1.2 直线导轨系列 9

3.2 滚珠丝杠 17

3.2.1 滚珠丝杠传动优点 17

3.2.2滚珠丝杠专用轴承座 19

3.3载荷计算及电机选择 28

3.3.1 电机型号及尺寸 28

3.3.2 载荷计算 32

3.4 Solidworks 软件介绍 38

3.5 典型零件建模 39

结语 45

致谢 46

参考文献 47

第一章绪论

1.1 引言

经济和科学技术的发展以及数控、加工中心机床的特点，对机床夹具的结构和使用性能提出了更高、更严格的要求。需要一种结构简单、通用性好、精度高、强度高、适应性强、柔性好的新型柔性夹具系统。这种柔性夹具能适应不同的机床、不同的产品或同一产品不同的规格型号，能最大限度地满足各种机床的需要。以组合夹具为基础的柔性夹具就是根据以上的要求设计制造出来的。这种柔性夹具的特点是：元件规格统一化、元件性能多功能化、元件结构简单化、模块化、夹紧工件快速自动化、重复使用可调化、组装管理微机化。柔性夹具是现代夹具的一个主要发展方向[1]。

焊接工装是生产准备工作的重要内容之一，也是焊接生产工艺设计的主要任务之一，对于车辆、船舶、飞机，航空航天等制造业，没有焊接工装就没有产品。长期以来，传统的专用工装难免会有制作周期长、资金重复投入、工装使用后的存放占用空间大等缺陷，这已成为制约现代制造技术发展的“瓶颈”。随着造船业的飞速发展，对于船用柴油机管件的焊接工艺要求越来越严格，其空间走向更复杂，如何设计出一套高效、经济的管件焊接工装夹具就成为比较关键的问题。管件、钣金件等空间走向较复杂，零件在成形角度上大多采用焊接工艺，对这类零件来说，进行管件焊接柔性夹具的开发就显的很有必要，目前的一些焊接夹具系统仅仅提供了焊接夹具设计的辅助设计工具，然而这些系统仅停留在局部的辅助设计上，没有能够提供完整的设计系统以支持焊接夹具过程的自动化方案[2]。

1.2 课题研究背景

随着船舶工业的飞速发展，对有船舶“心脏”之称的船用柴油机提出了更高要求。对船用柴油机制造企业来说，如何对市场需求的变化做出快速敏捷的反应，提供优质低价的产品，对企业的生存发展至关重要。因此企业纷纷采用一切可能的先进制造技术和手段，缩短产品开发时间和生产周期，从而降低制造成本，赢得市场与用户，获得长远发展。管件类零件在各类型船用柴油机上都占有重要的地位。随着船舶工业和制造业的发展，市场对各类管件的需求量不断增大，管件类零件产品的生产也正向复杂、精密、多品种、小批量的方向发展。在管件生产过程中，焊接是最常用也是数量最多的一种连接方式，然而管件焊接现场的情况复杂程度高、焊接环境恶劣、焊缝数量较多、焊接质量就不易保证，其工艺要求越来越严格、空间走向越来越复杂，并且在生产船用柴油机管件焊接时，还会遇到没有完整的产品图纸而要求设计制造夹具的情况，即无图工装[3]。因此在目前某些柴油机生产企业中，针对众多空间走向多样化的管件焊接，一般都采用专用焊接夹具，即在台面上焊接某类管件焊接的支撑直角块和放置焊接法兰的立柱，则能快速地进行定位，不需要过多地调整定位。这种专用焊接夹具虽然保证了定位精度，但同时也造成一系列问题，如夹具制作周期长、资金重复使用量大、夹具使用后的存放占用空间大、使用范围小、功能单一、工装管理难度增加等，这些缺点极大地影响了柴油机的成本，同时也降低了在市场上的竞争力。夹具作为一种特殊的产品，需要丰富的设计经验，设计人员的经验与技能将直接影响设计结果。夹具设计是一项基于经验的机械结构设计，是集知识、经验决策、计算、绘图于一体的复杂设计，并对工程分析和设计技巧有较高要求。而现有的CAD软件只能完成绘图、三维建模等方面的工作，计算机对辅助设计人员进行夹具设计帮助非常有限，自动化程度也很低，要实现夹具设计的智能化，所开发的夹具设计系统必须能够继承设计人员的优秀设计知识、经验与技能。运用知识技术可以将这些设计经验进行综合、提炼、改进，以形成智能化的设计系统[4]。