【毕业论文】基于SolidWorks的焊钳X-M型静臂的工艺工装优化毕业设计说明书

软件提供了重合角度平行垂直中心距离相切等定位方式来实现模型的蓄力装配。

菜单少，使用直观简单，界面友好。

数据转换接口丰富，转换成功率高。

与等之间的数据转换均非常成功流畅。

具有很好的设计柔性，使设计过程灵活方便修改。

第二章型焊钳静臂的加工工艺规程的制定焊钳静臂的工艺分析焊钳静臂的用途型焊钳静臂零件如图所示，该焊钳静臂在电阻点焊钳中主要连接电极接杆和气缸，其在型电阻点焊钳中的连接方式如图所示。

由于焊钳静臂需要传导电流和压紧焊接材料，所以采用这种材料该材料的特性见表，因为使用这种材料可以提高导电率和强度，减弱静臂的发热。

该零件的主要工作面为底平面，圆端面和光孔，在设计工艺规程时应重点予以保证。

图焊钳静臂的实体零件焊钳静臂的技术要求该型焊钳静臂形状和结构都较简单，属于般类零件。

为实现良好的滑动要求，底平面和圆端面粗糙度要求为为，且为增强耐磨性，滑动部分需要镀铬，光孔和底平面的平行度要求为，光孔和底平面的垂直度要求为。

只是光孔，其深度较深，钻套过长，实际加工时很难同时保证其精度和深度，不过它只是和螺孔连通就行了，没有必要保证公差等级。

因为该孔只起到导向作用。

故将该孔公差等级去掉较合理。

如图及图所示。

综上所述，该焊钳静臂的各项技术要求制定的都比较合理，符合该零件所起到的作用，故方案可行，该焊钳静臂的各项技术要求见表。

表焊钳静臂的技术要求加工表面尺寸及偏差公差及精度等级表而粗糙度形位公差底座下平面底座上平面光孔⊥光孔螺孔光孔圆端面圆端面光孔∥螺孔光孔沉头孔侧面螺孔个光孔个螺孔斜块上平面斜块上光孔螺孔槽审查焊钳静臂的工艺性机械产品设计的工艺性评价包裹毛坯制造工艺性评价。

热处理工艺性评价。

机械加工工艺性评价和装配工艺性评价。

图焊钳静臂零件半剖视图图焊钳静臂零件的阶梯剖视图分析该焊钳静臂零件可知，挖掉部分焊钳钳身的中间的材料可以减轻零件重量，节约材料，降低成本，更有利于零件的装配。

该焊钳静臂零件除了主要的工作面底座平面光孔光孔以及圆端面外，其余表面及孔的加工精度均比较低，般粗加工即可达到加工要求，主要工作面虽然加工精度相对比较高，但是均属于般难度的加工类型，正常的生产条件下即可完成这些加工要求。

由此可见，该零件的工艺性比较复杂，加工不是很方便，但是方案可行。

确定焊钳静臂的生产类型按设计要求，该零件属于轻型零件，该零件的生产类型为中批量生产。

确定毛坯，绘制毛坯简图零件的材料分析由于点焊钳的静臂在焊接过程中会通入低压高频的电流，所以焊接时静臂的温度会很高，这就要求滑臂材料有很好的导电性同时滑臂在焊接时还要传导力把焊接材料挤压在起，这就要求静臂材料的强度要很好，否则焊钳静臂在焊接后就可能会发生变形。

原来的焊钳静臂是从法国进口的，其材料为黄铜，但的导电率较低，约〜。

为获得较大电流，节省电能，降低焊钳静臂的发热，现在焊钳所用材料为导电率较高的铬锆铜其表达式为，该合金同时具有高强度抗拉强度屈服强度高导导电率的优良性能，且耐热耐磨，防变形能力强。

广泛用作汽车宇航工业的钢板和不锈钢板的接触焊机点焊，滚焊焊炬最理想的电极材料，高压开关焊点材料和断路器材料，也广泛用于框架引线材料。

确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量该零件的外轮廓尺寸为。

该零件存在毛坯余量的待加工部位及其毛坯尺寸分别是底平面圆端面凸台圆端面凸台光孔斜块厚度。

如图及图所示。

拟定焊钳静臂的工艺路线定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后确定粗基准。

精基准的选择根据该焊钳静臂零件的技术要求和装配要求，选择光孔底平面圆端面和光孔作为精基准，符合基准重合原则同时，零件上的很多表面和孔都可以采用它们作基准进行加工，又遵循了基准统原则。

底平面是设计基准，图焊钳静臂毛坯主视图选用其做精基准定位加工光孔和光孔，有利于保证被加工表面的垂直度和平行度选用光孔做为精基准同样是服从了基准重合原则，因为该焊钳静臂在轴向方向上的尺寸多以该断面做设计基准另外由于该零件比较长，受力易产生弯曲变形，为了避免在机械加工中产生夹紧变形，根据夹紧力应垂直于主要定位基面，选择圆端面做精基准，夹紧可作用在圆端面上，夹紧稳定可靠，不易变形。

粗基准的选择作为粗均采用标准夹具元件。

夹紧力计算夹紧力的大小对加工精度影响很大，夹紧力过小，工件夹不紧夹紧力过大会使工件产生变形。

因此，正确计算夹紧力是十分必要的。

在切削过程中，由于加工余量硬度不同，刀具磨损等因素的影响，使切削力产生变化，而且在切削过程中切削力的方向作用点也是变化的，因此要准确计算夹紧力是困难的，只能按切削力粗略估计。

公式中夹紧力切削力图夹紧方案安全系数，般取粗加工时精加工时。

查阅机械加工工艺师手册可知钻削时的轴向力的计算公式为钻削时转矩的计算公式为查表可知，又已知，。

代入公式可得夹紧螺旋夹紧机构的夹紧力的计算公式为查机床夹具设计手册表，得，查表及表，得得。

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又夹紧，故该夹紧机构能满足钻孔要求。

夹具装配体三维图，装配体二维图通过夹具体把夹具各组成部分连接起来，并将连接部分剖视。

如图别是夹具总装图的三维模型和二维装配图。

夹具装配图上标注尺寸配合及技术要求夹具装配图上要标注的尺寸根据前面工序简图上所规定的被加工孔的加工精度要求，可以确定钻套的中心线与夹具体上用来定位的销子之间的尺寸取为。

工件上孔的中心距为和，该尺寸为自由公差，又两钻套的中心距公差取为工件相应尺寸公差的，为，对称标注为土和土。

钻套中心线对定位销中心线的垂直度公差取为。

定位销中心线与夹具底面的平行度公差取为。

夹具装配图上要标注的配合尺寸菱形销与定位孔的配合尺寸。

钻套与钻模板的配合尺寸为。

夹紧螺钉与衬套的配合尺寸为。

定位销与钻模板的配合为。

夹具最大外形尺寸。

夹具装配图上的技术要求图夹具总装图三维模型图装配体主视图图装配体俯视图装配前所有零件进行清洗。

定位销与夹具体定位误差不得大于。

固定钻套中心线与夹具体垂直度误差不得大于。

图装配体剖视图其他说明该方案有个定位元件定位元件不是标准件，其三维模型图及二维零件图如图及图。

图面销定位件三维模型图面销定位件零件图该夹具的总装中还包含些其他的非标准件，其三维模型和二维零件图分别如图。

为了能直观地看到装配过程，我还制作了装配体的爆炸视图，如图所示。

图夹具体三维模型图钻模板三维模型图装配体爆炸视图第五章零件的有限元分析是个与完全集成的有限元分析系统，它提供了单屏幕解决方案来进行应力分析频率分析热分析和优化分析。

它凭借强大的功能支持，可以简捷地对机械零件进行多项功能分析，从而实现降低设计费用，缩短设计周期和提高产品质量的目的，大大缩短产品上市时间。

为零件添加夹具添加夹具用来阻止增加载荷时零件发生移动。

如图所示，为零件添加夹具的方案。

图为零件添加夹具为零件添加载荷在零件上模拟实际加工中零件所受到的力，为分析提供参数。

如图所示，为零件添加力。

选择零件的材料选择出该零件的材料。

已知该零件所选材料为铬锆铜。

如图所示，为该材料的特性。

对模型进行运行模拟模型已经建立，已经可以使用软件对该模型进行运算模拟。

如图所示，为该模型运算模拟的结果。

图为零件添加力图零件所用材料的特性显示并分析最大应力显示该模拟结果中的有关最大应力的结果，并进行分析，以保证该方案所产图该模型的模拟结果图该模型的最大应力的结果。

生的应力不会超过该零件材料的应力范围。

如图所示，为该模型出现最大应力的位置以及最大应力的大小。

从图中可以看出，该模型最大应力远小于该零件的屈服强度。

因此，就应力方面分析，该方案可行。

显示并分析最大位移显示该模拟结果中的有关最大位移的结果，并进行分析，以保证该方案所产生的位移不会超过该零件材料的范围。

如图所示，为该模型出现最大位移的位置以及最大位移的大小。

图该模型有关位移的结果由图可以看出，位移在允许范围内，故该方案就位移方面分析是可行的。

第六章结论在本次毕业设计中，我是基于大三所完成的机械制造技术基础的课程设计。

我更加系统地完成了个零件的工艺工装设计和二维图的输出。

按照老师的建议，我先是自学三维设计软件。

从认知了解零件图到绘制毛坯图，再到绘制零件三维模型。

然后就是专用夹具的设计以及零件的有限元分析。

在这过程中，我到工厂参观，认真记录并查阅大量的资料然后选择机床设备选择刀具，确定切削用量三要素等，完成零件加工工艺规程的制作最后制作其中道工序的专用夹具，并用三维设计软件绘制出夹具的总装图，并对该装配体进行干涉检查生成爆炸视图等。

最终完成了夹具装配体三维模型图。

在设计过程中也不可避免地遇到了许多问题，首先就是设计经验不足，对于实际加工中经常采用的加工模式不是很了解，对于常见的工艺流程也不熟悉。

在专用夹具设计中，由于我们看过的实体夹具比较少，所以刚开始设计的夹具很不合理，这就需要我进行多次修改，最后在老师的指导下终于完成夹具的设计。

本次设计中的模型以及图纸都是采用绘制，由于以前基本没有接触过该软件，所以要从零开始，很多命令不很熟悉，尤其是在生成二维工程图过程中遇到很多问题，给我们带来了很大困难，但最终通过努力使这些问题都得到了解决。

也是我学会了的使用方法。

本次毕业设计为我提供了次难得的学习机会，设计中不但运用了我大学四年所学的知识，还有更加深入的扩展。

在做完本次设计后，我积累了大量该类工作的经验。

同时学会了这款功能强大的软件。

总而言之，本次毕业设计让我受益匪浅。

致谢本次毕业设计是在尊敬的文秀兰老师的悉心指导下才能够完成的，文秀兰老师在毕业设计的这段日子里，不仅耐心的指导我设计过程中所遇到的各种各样的问题，而且对我们这组人无论是考研还是即将工作的同学都给予了很高的期望和指导，这些无微不至的关怀直激励着我们努力做好自己的设计工作。

文秀兰老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，平易近人的人格魅力对我影响深远。

文老师在我们设计过程中耐心地指导，同时帮我们联系参观工厂的实体零件，纠正我的设计过程中所出现的问题。

十分感谢文老师，在课题的设计过程中，同组的成员也给予了我许多帮助，我们共同面对在设计过程中遇到的问题，然后齐心协力解决，在此深表感谢，在论