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]。