模塊化夾具設(shè)計(jì)的研究和應(yīng)用

摘要：利用夾具設(shè)計(jì)中常用到的典型夾具結(jié)構(gòu)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和通用元件，應(yīng)用UG軟件三維參數(shù)化建立主模型，利用IMAN的PORTAL導(dǎo)入到工裝資源庫(kù)，在資源庫(kù)中建立典型夾具結(jié)構(gòu)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和通用元件模型分類結(jié)構(gòu)，并加已命名、標(biāo)注屬性、分類、兩維、三維預(yù)覽圖，然后將實(shí)例保存，供以后類似結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)用或選擇通用單元，提高設(shè)計(jì)速度和準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：模塊化設(shè)計(jì);工裝資源庫(kù);參數(shù)化模型

中圖分類號(hào)： TQ330.4+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1概述

工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志，隨著設(shè)計(jì)工具的提升和高科技的普及以及零件加工工藝的發(fā)展、數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用，標(biāo)志著工裝夾具進(jìn)入一個(gè)全新的時(shí)代，從而對(duì)工裝夾具設(shè)計(jì)周期和設(shè)計(jì)質(zhì)量提出了更高要求，在對(duì)產(chǎn)品零件要求低成本、高質(zhì)量和生產(chǎn)周期短的情況下，企業(yè)的機(jī)械加工過(guò)程越來(lái)越多采用工序集中而摒棄分散，工件在一次安裝條件下，完成過(guò)去要多道工序才能完成的加工。工裝夾具設(shè)計(jì)為適應(yīng)現(xiàn)今生產(chǎn)低成本、高質(zhì)量和生產(chǎn)周期短的需要，工裝夾具設(shè)計(jì)必須提高設(shè)計(jì)速度和制造的快速反應(yīng)能力，這就要求降低夾具成本，提高夾具質(zhì)量。夾具分為專用夾具和柔性?shī)A具。專用夾具是一種專門為一道工序設(shè)計(jì)的夾具結(jié)構(gòu)，使用專用夾具主要問(wèn)題是缺乏柔性并需要很長(zhǎng)時(shí)間的設(shè)計(jì)制造周期。而且它只具有專一性。一旦修改產(chǎn)品形狀和尺寸，有關(guān)的專用夾具就不能再用而報(bào)廢。柔性?shī)A具適合在一定范圍內(nèi)變化的產(chǎn)品。那么什么是柔性?shī)A具呢？柔性?shī)A具就是同一夾具系統(tǒng)裝夾定位適合于在形狀與尺寸上有所變化的多種工件。柔性?shī)A具可分為：組合夾具；可調(diào)整夾具；其它控制機(jī)構(gòu)變化和仿生抓夾夾具。

2 模塊化夾具設(shè)計(jì)技術(shù)研究

模塊化夾具設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：

a 實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)的快速反應(yīng)。

b 提高夾具設(shè)計(jì)質(zhì)量 。

c 把一些夾具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)數(shù)字化，供夾具設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)用。

d 使制造工廠的夾具元件系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，固化夾具元件制造、裝配工藝，縮短制造周期 。

e 能夠使夾具設(shè)計(jì)模塊資源共享。

正因?yàn)槟K化設(shè)計(jì)有這些優(yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)各企業(yè)在設(shè)計(jì)的各自領(lǐng)域里開發(fā)模塊，充實(shí)模塊庫(kù)，并不斷提高企業(yè)產(chǎn)品在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。在工裝設(shè)計(jì)方面要實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)工裝設(shè)計(jì)快速反應(yīng)，解決公司工裝設(shè)計(jì)跟不上產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)度的瓶頸問(wèn)題。IMAN工藝資源庫(kù)是公司近年來(lái)引進(jìn)和開發(fā)的工藝、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理軟件，應(yīng)用這個(gè)平臺(tái)，將工作中歷年夾具設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)加以篩選，利用現(xiàn)有的設(shè)計(jì)資源，找出其共性結(jié)構(gòu)和固定部分加以研究，分析其作用和設(shè)計(jì)過(guò)程中使用頻度，定義出不同的屬性，利用UG參數(shù)化功能建立主模型，并科學(xué)命名、裝配，然后利用IMAN的接口（PORTAL）導(dǎo)入，并在工裝設(shè)計(jì)庫(kù)中建立工裝設(shè)計(jì)模塊庫(kù)，建立分類和命名，加入類屬性和預(yù)覽圖，最后將實(shí)例放入，每次設(shè)計(jì)類似工裝零件，都可以加以調(diào)用，通過(guò)編輯、修改，實(shí)現(xiàn)夾具的快速設(shè)計(jì)。

3 模塊化設(shè)計(jì)研究過(guò)程

4 工裝模塊設(shè)計(jì)應(yīng)用

進(jìn)入IMAN系統(tǒng)，在“分類”下打開工裝設(shè)計(jì)模塊庫(kù)，選擇所需要的模塊，發(fā)送到“我的導(dǎo)航器”，打開裝配，另存為所需要的目錄和名稱，更改參數(shù)，直到適合本工序所需數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。

5 應(yīng)用結(jié)果

工件工裝設(shè)計(jì)模塊庫(kù)的建立，在工作中得到了廣泛的應(yīng)用，達(dá)到了提升設(shè)計(jì)手段目的，達(dá)到了快速、高效、準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)了資源共享，豐富了工裝資源庫(kù)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化管理，繼承了優(yōu)良的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，開創(chuàng)了工裝設(shè)計(jì)新路子，為工裝設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)精益高效打下了基礎(chǔ)，提高了工裝設(shè)計(jì)的效率，為公司產(chǎn)品研制節(jié)約了大量的時(shí)間。

6 模塊化夾具設(shè)計(jì)發(fā)展方向

隨著公司科研新機(jī)任務(wù)所需工裝的加大，公司工藝工裝一體化的推進(jìn)，公司設(shè)計(jì)制造快速反應(yīng)平臺(tái)的搭建，模塊化夾具設(shè)計(jì)將得到廣泛應(yīng)用，模塊庫(kù)在各個(gè)方面得到進(jìn)一步充實(shí)。隨著知識(shí)工程的發(fā)展，逐步建立知識(shí)庫(kù)，本著智能化設(shè)計(jì)方向發(fā)展。為公司新技術(shù)的提升奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]黎明公司數(shù)字化制造項(xiàng)目工裝PDM系統(tǒng)技術(shù)方案.

[2]計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì).

[3]夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì) . 國(guó)防工業(yè)出版社出版.