机械制图设计(共26页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上学号成绩课程设计说明书系 别 机电工程系专 业 物理与机电一体化方 向 CAD课程名称 工程图学综合实践学 号 姓 名 张雪润指导教师 题目名称 台虎钳测绘设计时间 2012年05-21日2012 年 05 月 21 日目录专心-专注-专业一、 任务1本次课程设计内容：台虎钳的拆装、测绘、建模及工程图绘制。2台虎钳简介 图1 各式各样的台虎钳台虎钳是机械加工和钳工装配或维修所必备的辅助工具。主要由活动钳口、固定钳口、丝杆和底座 4部分组成。丝杆起松紧作用。转式台虎钳的钳体可在水平方向作360旋转,并能在钳工操作所需位置固定。有些转式台虎钳还可在垂直或水平方向作任意旋转

2、。一般情况下，台虎钳都带有便于锤打用的砧板。其规格用钳口宽度来表示，常用规格有100mm，125mm，150mm等。使用注意事项：（1）夹紧工件时要松紧适当，不得借助其他工具加力。（2）强力作业时，应尽量使力朝向固定钳身。（3）不许在滑动钳身和光滑平面上敲击作业。（4）对丝杠、螺母等活动表面应经常清洗、润滑，以防生锈。 下面介绍另外一种台虎钳：图2平面油压虎钳 平面油压虎钳采用油压结构,能轻易的锁紧工件. 虎钳滑动面及底面,经过精密研磨,平行度精准,虎钳本体使用球墨铸铁FCD60制造，抗张力强，耐磨性高，不易变形. 虎钳滑动面热处理HRC45以上，保持长久耐磨及精度。最适合于普通铣床,CNC数

3、控铣床,机械加工,模具制造业使用。液压台虎钳是对现有螺纹传动台虎钳的改进，主要用于成批生产。它能实现快速夹紧与快速松开，且能保证夹紧力大小。这样就可以避免过去要夹紧一个较薄的零件时，因夹紧力没有办法确定调式的时间，同时因能实现快速夹紧与快速松开，从而大大的提高生产效率。3实际分配任务：（1）台虎钳的拆卸与安装（班上成员分成小组，由各小组协作完成）（2）测绘常用件及一般零件中的底座、固定钳身、滑动钳身、手柄杆、手柄头、钳口板轨道片的一些相关尺寸（3）绘制各个零件的草图（参照最原始的测量数据）（4）根据自己测量的数据，然后数据圆整后，完成台虎钳所有零件的建模（必要时进行数据优化）（5）部件底座、固

4、定钳身、滑动钳身、手柄杆、手柄头、钳口板、轨道片、旋转架的零件绘制；（6）部件装配图的绘制。（7）编写说明书。二、进度表 表1 课程设计进度安排第一阶段（第6周第8周）序号阶段内容时间分配1布置任务、拆卸部件、绘制装配示意图、绘制零件草图（除标准件外）10月12日10月30日2第一阶段集中检查10月28日10月30日第二阶段（第9周第10周）1建立零件三维模型（含标准件生成）11月2日11月13日2第二阶段集中检查11月11日11月13日第三阶段（第11周）1绘制部件装配图、零件图（部件装配图+主要零件图）11月14日11月20日2第三阶段集中检查11月18日11月20日第四阶段（第12周第1

5、4周）1绘制主要零件的零件图、并出图11月23日12月11日2第四阶段检查12月6日12月11日第五阶段（第15周）1编写课程设计说明书、整理课程设计资料、装档案袋并上交12月14日12月22日2第五阶段检查、评定成绩12月20日12月22日三、课程设计过程（一）拆装与测绘1.台虎钳的拆卸步骤（1）用平口螺丝刀拆卸紧定螺钉，并将丝杆及旋转手柄拆卸（由上至下）；（2）用扳手拆卸固定钳身与旋转架及轨道片相连接的两对螺栓连接；（3）用十字螺丝刀拆除滑动钳身和钳口板；（4）用扳手拆卸旋转架与轨道片相连接的四对螺栓连接；（5）用扳手拆卸旋转架。测绘工具：游标卡尺、千分尺、直尺等、圆角规。本次任务需要测绘

6、底座、旋转架、固定钳身、滑动钳身、丝杆、手柄头、手柄杆、轨道片、钳口板、夹片十个零件。根据需要小组分配测量。我的测量项目为底座、固定钳身、滑动钳身、手柄头、手柄杆、轨道片、钳口板。测绘中遇到的问题：图3 底座草图图3 底座草图图3 底座草图(1）在测量底座时，大部分的尺寸都可以用游标卡尺测出。但是由于零件是铸造出来的，难免在形状方面有些不规则，这样给我们的测量带来一定的难度。部分连接弧不易测出，则先测出相邻两弧半径，然后在绘制草图时圆弧连接的作图方法将其画出，圆心的定位也给我带来一些麻烦，但是考虑到底座没有严格的配合要求，所以我们在测量的基础上，我们选了大概位置的圆心。在绘制草图时，技术要求注

7、明未注明铸造斜度不大于3。 （2） 旋转架的测量过程中，比较难测量的是孔的定位尺寸，解决的办法是，先测出孔的象限点到对应边的距离，再测出孔的直径，那么就可以得出圆心到相应定位边的距离，等于到相应边的距离加上孔的半径（图4）。然后就是两边的圆的半径的的测量，因为圆心的定位不好定。鉴于此我采用的方法是将实体的轮廓线描绘在草纸上，然后用尺规作图的方法，确定出圆心，从而得出边缘圆弧的半径。还有就是旋转架中用于连接固定前身的双耳部分，其实物与孔轴线相平行的两侧就具有一定的铸造斜度，但是建模时，我们将斜度去掉了。但在在绘制其零件图时，应在技术要求注明“未注明铸造斜度不大于3”。对应边对应边图4 旋转架的轮

8、廓图要测量的孔的直径圆心位置难确定的半圆图5 旋转架的俯视图（3）固定钳身的测量过程中，比较难测量的是两孔的中心距，解决办法是先测出两孔的直径，再测出两孔的边缘距（图6），然后用两孔半径和与孔的边缘距相加得出两孔的中心距。对于边缘圆弧半径的测量也很难（图5），而且不便确定圆心。鉴于此我采用的方法是将实体的轮廓线描绘在草纸上，然后用尺规作图的方法，确定出圆心，从而得出边缘圆弧的半径。边缘圆弧孔的边缘距测出直径图6固定钳身轮廓图AB（4）轨道片看似简单，但有很多数据很难测量出来，例如，轨道片（图7）的边上有3个圆弧，不好直接测量出其3个弧的弧长，以及圆心的定位距离和半径长度，这些很难用常规测量测出

9、，所以我采用间接的方法。我们采用的方法是将实体的轮廓线描绘在草纸上，然后用尺规作图的方法，确定出圆心，从而得出边缘圆弧的半径和他们圆心的定位尺寸。 图7轨道片轮廓图以上几个是比较难解决的问题，下面是在测量中普遍出现的问题：(1）在底座的测量过程中，对于底座底部的半径测量，由于使用时间长有磨损的迹象和生锈的情况，导致测量精度降级，加上测量工具的精度比较低，只能采取估测的方法，所以误差比较大。(2）在旋转架的测量过程中,由于某些孔较小,用大游标卡尺测量比较困难,所以后面换了小的游标卡尺测量,但是对于某些较小的孔测量还是比较困难,特别是螺纹的深度，所以用尺直接在其表面量取,其次因为螺栓是标准件,参考

10、螺栓的尺寸,估测其尺寸。还有对于旋转架上某部分较小的和不易测量的尺寸，遇到很大困难。(3）测量过程中有些零件已经塑性变形或者磨损的问题。对测量其长度和半径造成很大困扰。(4）在夹片的测量过程中，发现两块夹片的大小不一样，而且发现两块夹片的长度、宽度、厚度相差较大，但是测量的尺寸只有一组，所以只好取舍一组尺寸。(5）由于我们小组所有成员都是先到实验室测量台虎钳，然后再回去进行绘图，所有经常会出现有尺寸忘记测量零件某些尺寸的情况，忘记测量尺寸，就需要我们要再抽时间去补测那些尺寸，这导致我们的工作效率很低，零件的工程图迟迟未能完成。（二）建模 由于台虎钳实物中的部分零件结构不够规整，因此在建模时根据

11、实际情况对其进行了适当的调整与优化。(1）底座图8 底座的建模底座属于机架、箱体类零件。该类零件特点是形状不规则，结构较复杂。底座的总体组合方式为综合式，由圆柱台和若干凸台组成。底座建模总体思路：通过草图拉伸建立实体，然后运用凸台、草图拉伸、孔、键槽、布尔运算等建立模型。建模步骤如图9。 图9 底座建模过程图(2）固定钳身固定钳身的建模相对容易，通过分析零件结构确定零件的主体模型，运用草图功能建立如图10所示的草图，对草图进行拉伸，得出主体模型，然后去掉不要的部分，再通过一系列的打孔，得出模型如图11所示最后特征操作中的边倒圆完善模型。图10 固定钳身的草图图11 固定钳身的模型在建这个模型的

12、时候，在拉伸求差的时候我遇到了非歧义实体，但是经过自己的多次修改后还是解决了这问题。(3）滑动钳身 在建立滑动钳身图12时，考虑到其本身的特点和力求建模过程的简化，所以对滑动钳身进行建模时，我用草图操作，并对其拉伸，打孔等操作。步骤如图13所示。图12 滑动钳身图13建模过程图(4）对于其他零件，都采用草图拉伸，然后进行修剪，最后把模型建出来。（三）装配与爆炸 采用自底向上的装配方法，先创建一个装配部件，然后选择要进行装配的部件几何模型，设置部件加入到装配中的相关信息，再通过面与面之间的配合,平齐,和孔与孔之间中心对称配合,孔与轴的配合与中心对称配合等零件约束，完成装配模型（图14）。在装配过

13、程中发现有很多尺寸不配合，例如螺纹的配合，丝杆与孔的配合，因为丝杆是通过两个不同的零件，所以在装配的时候，有干涉想象。除了以上的举出的问题，还有其他一些细节问题，最后我们自己通过修改尺寸，达到更好的配合效果。图14 装配模型我采用以底座为中心向四周爆炸，每一个零件都进行了爆炸（图15）所示.图15 爆炸图（四）绘制零件图(1）准备工作对UG4.0软件环境进行设定，在文件实用工具用户默认设置中，按照国标要求对尺寸，箭头，字体，符号等进行设定。还要把一个后最为fns的文件复制到UGII里的一件ugfonts文件夹里。零件图上的尺寸标注，要做到正确、完整、清晰、合理，且能满足设计要求和工艺要求。标注

14、尺寸时应做到从设计要求出发，选择恰当的尺寸基准，不要注成封闭尺寸链；尺寸应尽量注在试图外边，两视图之间；部件中两零件有联系的部分，尺寸基准应统一；对于标准结构，应采用标准值；重要尺寸，如配合尺寸、定位尺寸、保证工作精度和性能的尺寸等，应直接标注出来；零件上一些常见结构，如底板、端面图形要按要求的标注方式进行尺寸标注。(2）绘制零件图步骤：1.将零件的三维模型转换为工程图，进行投影得到所需要的图2.在标注尺寸方面，按照书上进行标注；3.标注技术要求是运用注释编辑器进行标注；4.绘制标题栏在标注是有很多的尺寸漏标，而且有些尺寸标注的不规范，最后通过复习，同学们的讨论，最后比较全面的完成了标注；（五

15、）绘制装配图 台虎钳的装配图（附图11）采用主视图全剖，右视图半剖，俯视图局部剖和两个局部试图来表示。由于装配图主要是设计和装配机器或部件时用的图样，因此不必注出零件的全部尺寸，只需标出一些必要的尺寸。如特征尺寸、装配尺寸、安装尺寸、外形尺寸和其他重要尺寸等。绘制装配图时重点注意运用视图中剖切的组件，编辑原点，实用符号，视图关联编辑等功能。绘制中遇到的问题：(1）螺纹的配合，因为是配合的地方，所以建模尺寸有问题的话，在装配图中就能体现出来，所以在UG制图模块的时候，我常常遇到的就是螺纹的配合问题，最后我们是通过修改尺寸，达到符合配合的要求。(2）在装配图的时候，很多同学都遇到这样的问题，剖面线

16、的区域，特别是在配合的位置，有些地方本应没有剖面线，但是在剖试图自动生成的时候生成了，我遇到这种情况只能靠自己的手动修改，首先是把原先的去掉，然后自己利用插入剖切线，选择要剖切的区域，然后生成新的剖面线，但是有时候在选择区域的时候有些线是选不到的，那么还有通过插入线，然后围成自己想要插入剖切线的区域：除此之外，在不同的试图中，剖切线要保持一致性，这个问题在最初我是没有意识到的，但是经过老师的指导，最后还是该了过来。(3）在剖视图的时候（特别是局部剖），我遇到的问题是较多的，首先一开始的时候，局部剖的轮廓不够标准，而且轮廓线是细实线。8.解决问题的方法:(1）小组成员共同讨论，寻找解决问题的方法

17、。(2）向老师请教，并仔细观察老师是如何解决问题的。(3）把每次测绘的情况及所遇到的问题及时向指导老师反应，及时改正不足之处，采纳好的建议，使小组的测绘工作更有针对性与目的性。(4）与班级做同一个任务的同学进行沟通与交流。(5）在孔的测量过程中,参考与孔配合的螺栓,减少测量误差。 四、本次课程设计的感受这次的课程持续了两个多月，虽然在这两个多月里，我们有点辛苦，但是我们学到了很多东西。这次课程设计让我了解到了设计的整个过程，并且将我们已经学到的机械图学知识全面地综合型地运用到实践中去，并且对过去一年学过的机械图学知识作了复习以及巩固，对几何公差，表面粗糙度等基础知识做了深入的了解。在拆绘过程中

18、，巩固加强了游标卡尺等测绘仪器的使用技巧。也从中学会了许多测绘和画图的技巧，掌握了手工画图的基本方法和标准。在这次课程设计中，我的综合能力得到了提高，尤其在UG方面，巩固了三维建模方面的知识，使自己在建模方面有进了一步，让我知道怎么可以利用别人给的设计图，然后设计的剩余部分完成，最后交给加工人员加工。除此外我们在设计过程中应该注意的问题，以及我们的过失会带来怎么样的后果。随着时间的推移，我已经把很多学过的东西忘记了，但是经过这次课程设计我不得不把他们掌握，遇到问题及时请教同学老师，再加上自己看课件，在这样的一个过程中，我们不断的去回忆自己大一时候学的知识，这样使我们在UG的几个模块中的知识更加

19、的扎实。在整个过程中，我感觉到了团队协作的好处，体会到了团队精神重要，分工协作，使得设计任务减轻了，而且在设计过程中，有很多不同的经验可以交流，有不同的方法可以选择，对于一样的问题，我总能找到同学们不同的解决方法，这样不但可以使我们更加的了解软件，从而也拓宽了思维，一种作为设计人员必须具备的思维。总的来讲，在这次课程设计中，我得到了综合全面的锻炼，深深的体会到作为一名机械设计师所要具备的那种耐心你与毅力同时也感受到了设计过程中的快乐和完成设计时的满足感和成就感。附表：1、 书面材料（1） 课程设计说明书1份；（2） 部件装配图1张（A0）；（3） 零件草图10张（7张A4、2张A3、1张A2）（4） 装配草图1张A3（5） 尺规绘图2张（底座1张A2、旋转架一张A2）2、 电子文档内容文件名称所有零件（含标准件）三维模型文件名称附图：附图1附图2附图3附图4附图5附图6附图7附图8附图9附图10附图11主要参考文献：1 侯洪生机械工程图学北京：科学出版社，20012 林玉祥机械工程图学习题集北京：科学出版社，20013 胡宜鸣，孟淑华机械制图习题集北京：高等教育出版社，20014 甘永立几何量公差与检测上海：科学技术出版社，20055 刘向阳，占向辉，张恩光UG NX4.0中文版CAD详解教程北京：清华大学出版社，20076 成大先机械设计手册单行本北京：化学工业出版社，2004