分析機床夾具標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫的構(gòu)建

韓杰　原俊卿

摘 要：在進行機床夾具的設(shè)計與生產(chǎn)時，需要根據(jù)一定參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)件，在標(biāo)準(zhǔn)件的基礎(chǔ)上進行。而當(dāng)機床夾具的需求種類非常多，需要大量的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)件時，如果沒有正確的應(yīng)對方法，就會將大量時間浪費在標(biāo)準(zhǔn)件上面。本文對機床夾具標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫進行了簡要分析，了解了這種解決大量標(biāo)準(zhǔn)件需求的軟件系統(tǒng)的構(gòu)建過程，為機床夾具的設(shè)計與生產(chǎn)水平發(fā)展提供了新的思路。

關(guān)鍵詞：機床夾具 標(biāo)準(zhǔn)件 三維圖形庫 圖形庫構(gòu)建

中圖分類號：TG751 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）02（a）-0080-01

大量的標(biāo)準(zhǔn)件對于機床夾具的設(shè)計與生產(chǎn)來說具有非常重要的作用，更是機床夾具生產(chǎn)發(fā)展水平的一個重要標(biāo)志。如果沒有大量的標(biāo)準(zhǔn)件，那么在進行夾具的設(shè)計與生產(chǎn)時，就會花費許多時間來進行建模，延誤了生產(chǎn)的順利進行。而應(yīng)用計算機技術(shù)，構(gòu)建機床夾具標(biāo)準(zhǔn)件的三維圖形庫，則可以很好地解決標(biāo)準(zhǔn)件建模過于花費時間的問題，是當(dāng)今機床夾具設(shè)計與生產(chǎn)領(lǐng)域重點的研究方向。

1 機床夾具標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫的構(gòu)成

要進行機床夾具標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫的構(gòu)建，就需要對圖形庫軟件的構(gòu)成有非常詳細(xì)的了解，知道圖形庫是由哪幾個部分所組成，以便于在進行構(gòu)建的時候更加具有針對性。一般機床夾具標(biāo)準(zhǔn)件的三維圖形庫從不同的角度可以有不同的構(gòu)成劃分方法，如果從軟件結(jié)構(gòu)上來進行劃分，則圖形庫軟件包括了系統(tǒng)控制模塊、二次開發(fā)程序、軟件操作平臺等三個部分。如果從圖形庫的功能方面進行劃分，則可以分為主控模塊、數(shù)據(jù)查詢模塊、三維構(gòu)型模塊、輔助模塊等多個部分。而如果從軟件結(jié)構(gòu)以及功能組成兩個方面進行圖形庫結(jié)構(gòu)的解析，那么其基本結(jié)構(gòu)可以如圖1所示：

從圖1中可以看出，從功能組成的角度進行分析，系統(tǒng)主控模塊將圖形庫的功能分成了兩條線路，系統(tǒng)主控功能為核心，數(shù)據(jù)查詢以及三維實體造型為一條功能線路，幫助模塊為另一條線路，在實際的使用過程中可以兩條線路的功能共同應(yīng)用，用幫助模塊來解決三維實體造型中所遇到一些疑問。而從軟件結(jié)構(gòu)方面進行分析，系統(tǒng)控制模塊、二次開發(fā)程序、軟件操作平臺等在三維圖形建立的過程中每一部分都發(fā)揮著非常重要的作用，三者缺一不可。

通常一個完善的標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫可以滿足用戶的大多數(shù)機床夾具使用需求，對夾具的設(shè)計與生產(chǎn)有非常好的幫助作用。在實際的夾具設(shè)計過程中，用戶可以首先登陸標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫，從圖形庫中選取所需要使用到的標(biāo)準(zhǔn)件，將所選的標(biāo)準(zhǔn)件提出，在操作界面上輸入所需要的夾具類型以及具體參數(shù)，圖形庫軟件就可以生成具體的夾具模型，使用起來非常方便，極大地促進了機床夾具生產(chǎn)水平的高速發(fā)展。

2 機床夾具標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫的構(gòu)建過程

完善的標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫可以為機床夾具的設(shè)計與生產(chǎn)帶來非常顯著的幫助作用，因此，為了實現(xiàn)圖形庫的功能，就需要對其進行科學(xué)規(guī)范的構(gòu)建。通常三維圖形庫的構(gòu)建是建立在計算機技術(shù)的基礎(chǔ)之上的，因此步驟非常繁瑣，而將一系列繁瑣的步驟進行適當(dāng)?shù)臍w納，主要包括了選擇軟件平臺、標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)格參數(shù)的輸入以及標(biāo)準(zhǔn)件的分類儲存三個方面。

2.1 選擇軟件平臺

軟件平臺是實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)件圖形庫構(gòu)建的基礎(chǔ)，一個完善的三維圖形庫，通常是由多個軟件平臺構(gòu)成的。由于標(biāo)準(zhǔn)件的三維圖形庫對圖形的顯示與操作有較大的要求，因此一般最主要的軟件平臺是Solid Works平臺，該平臺運用了先進的參數(shù)化與特征建模技術(shù)，可以提供非常好的圖形設(shè)計環(huán)境，是三維圖形庫構(gòu)建過程中最為基礎(chǔ)的平臺。另外，為了簡化三維圖形庫構(gòu)建過程，還選用了Visual Basic作為軟件平臺，將其與Solid Works實現(xiàn)相互連接，讓參數(shù)化的三維圖形能夠快速生成。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)格參數(shù)的輸入

標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫最為核心的作用就是儲存一些常見的標(biāo)準(zhǔn)零件，為夾具的設(shè)計與生產(chǎn)提供幫助。因此，在構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫的時候，需要將標(biāo)準(zhǔn)化的零件參數(shù)輸入到系統(tǒng)當(dāng)中，方便標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)。一般不同的三維圖形庫的參數(shù)完善程度有一定差別，這也是衡量一個圖形庫質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)。為了保證輸入的參數(shù)的完善，一般可以將JB/T8004～8046-1999和JB/T10115～10128-1999的所有零件參數(shù)都輸入到系統(tǒng)中，這樣就能夠保證圖形庫中的數(shù)據(jù)能夠滿足幾乎用戶幾乎所有的夾具設(shè)計要求。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)件的分類儲存

一般建立好的標(biāo)準(zhǔn)件三維實體模型，都儲存在圖形庫中，在需要的時候由系統(tǒng)提取出來使用。一個完善的三維圖形庫中，標(biāo)準(zhǔn)件的數(shù)量往往非常多，如果不進行系統(tǒng)化的儲存，十分不利于標(biāo)準(zhǔn)件的管理以及使用。因此，需要通過分類儲存的方式，讓標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫更加完善、更加系統(tǒng)。一般分類的方式可以根據(jù)機床零件的類別，將其分為九大類，總共有七十多種標(biāo)準(zhǔn)件。這九大類標(biāo)準(zhǔn)件分別為定位零件、夾緊零件、附屬夾緊零件、導(dǎo)向零件、對刀零件、對定零件、鍵盤、其他零件、夾具體等，當(dāng)需要進行夾具的設(shè)計時，只需要從不同的標(biāo)準(zhǔn)間類別中提取零件，然后根據(jù)夾具的參數(shù)需求生成三維實體模型即可。

一般經(jīng)過以上三步，就基本完成了機床夾具標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫的構(gòu)建，可以用于夾具的設(shè)計與生產(chǎn)。圖形庫軟件通常還具有很好的更新功能，如果在機床的不斷發(fā)展過程中，有新的標(biāo)準(zhǔn)件需要使用，也可以通過輸入標(biāo)準(zhǔn)件參數(shù)的方法，將標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形進行儲存，在以后的夾具設(shè)計過程中直接提取出來使用。

3 結(jié)語

綜上所述，標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫對當(dāng)今的機床夾具設(shè)計與生產(chǎn)有非常顯著的幫助作用，是當(dāng)今相關(guān)學(xué)者的重點研究課題。而要構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)件的三維圖形庫，則需要通過軟件平臺選擇、標(biāo)準(zhǔn)件參數(shù)輸入、標(biāo)準(zhǔn)件儲存等步驟。隨著對機床夾具標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫研究的逐漸深入，機床夾具的生產(chǎn)水平必將達到一個新的臺階。

參考文獻

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