四叶螺旋桨五坐标加工专用夹具设计及数控加工仿真(12)
由于螺旋桨的结构特性，上下轮彀夹持面十分有限，不确定三爪卡盘稳定的夹持工件，因此，方案三和方案四都可以选择。
三爪卡盘夹紧力计算：确定夹紧力大小的原则是 ,夹紧时不得破坏工 件的准确定位 ,工件在夹紧后的变形和受压表面的 损伤不允许超过技术条件所允许的范围。夹紧力直接影响工件的安装可靠性 、夹紧变形 、定位准确性和加工精度 。实际加工过程中 ,影响夹紧力的因素很多 ,计算也非常复杂。严格意义上说 ,夹紧力是一个粗略的估算值 。机械加工时 ,工件受到切削力 、离心力 、惯性力 、工件自重等作用 ,为了保证夹紧可靠 ,夹紧力必须与上述各力相平衡 。但不同情况下 ,各种力的方向、 大小都不相同 ,因此不能用通式来描述夹紧力与各力之间的关系 。为简化计算 ,一般只考虑主要外力的影响 ,从夹紧可靠的前提出发 ,根据静力平衡原理 , 列出静力平衡方程式，加工过程中取不利状态所需夹紧力的大小 ,即理论夹紧力大小 Fj , 再乘以安全系数 K 作为实际夹紧力 Fjo ,即
Fjo = K Fj
K一般取值1.5-1.3.因此所需的夹紧力为Fj=13000N
一般最大夹紧力不应超过最大切削力的 2 - 3 倍 。最后夹紧力还应满足如下基本条件 :
① 夹紧时不能破坏工件定位后获得的正确位置 。
② 在加工过程中要保证工件不移动 、不转动 、不振动 ,又不能产生形状误差和损伤工件表面。
由于夹紧力涉及到了主轴转矩→卡盘最大夹持直径→夹持所需摩擦力→夹持力→配上安全系数。实际生产中直径250mm三爪卡盘经试验，用扳手（不用加力杆）拧紧以后可以达到2.5吨的夹紧力；用加力杆拧紧，可以达到3吨的夹紧力。超过3吨的夹紧力，三爪卡盘就会容易坏。所以，一般把250毫米的三爪卡盘的夹紧力标定为3吨。
因此，符合本文设计夹紧力的需要。
3 基于UG NX的专用夹具建模
3.1 UG NX软件介绍
NX是Unigraphics Solutions公司推出的集CAD/CAM/CAE于一体的三文参数化设计软件，是当今最先进的计算机辅助设计、分析和制造软件，在汽车、交通、航空航天、日用消费品、通用机械及电子工业等工程设计领域得到了大规模的应用。UG NX8.5是NX系列的最新版本，在原有基础上做了大量的改进。
主要功能：
UG NX8.5软件是由多个模块组成的，主要包括CAD、CAM、CAE、注塑模、钣金件、Web、管路应用、质量工程应用、逆向工程等应用模块，其中每个功能模块都以Gateway环境为基础，它们之间既有联系又相互独立。
主要特点：
（1）包含了众多适应不同需求的功能模块
（2）采用基于特征的建模方法作为实体造型的基础，形象直观，类似于工程师传统的设计方法，并采用参数控制。
（3）采用复合建模技术，将实体建模、曲面建模、线框建模、显示几何建模与参数化建模等建模技术于一体。
（4）具有统一的数据库，数显了CAD/CAM/CAE等模块之间的无缝数据交换。
（5）可用于多种复杂方法生成复杂曲面，特别适合于设计汽车外形和汽车轮机叶片等复杂曲面的造型。
（6）二文图功能强大，可以方便地从三文实体模型直接生成二文工程图，可以按照ISO标准生成各种剖视图，以及标注尺寸，形位公差和汉字说明等。
（7）提供了界面良好的应用开发工具，并能通过高级语言接口，使UG的图形功能与高级语言的计算机功能紧密结合，便于用户开发专用CAD系统。