Team center/NX集成下的工裝快速設計系統設計及應用

劉鵬（中國電子科技集團公司第十八研究所，天津，300384）

Team center/NX集成下的工裝快速設計系統設計及應用

劉鵬
（中國電子科技集團公司第十八研究所，天津，300384）

本文針對現代工裝設計過程中出現的問題，有效提高工裝數據管理的有效性，本文就設計了基于Team center/NX的工裝快速設計系統。首先實現工裝系統模型設計的介紹，研究數據存儲、管理及交互的集成功能介紹。之后對工裝系統的設計進行了全面的介紹，包括輔助設計、變形設計等。最后全面分析工裝設計的效率。通過研究表示，本文所設計的工裝快速設計系統比傳統的工裝設計系統的效率有進一步的提高。

Team center/NX集成；工裝設計；快速設計系統

0 引言

Team center和NX軟件是一種高度集成的CAD制作軟件系統，能夠在產品整個開發過程中使用。并且其還具有工程圖、三維建模、運動分析、裝配及高級仿真等強大的功能，能夠有效提高系統設計的可靠性，并且縮短系統的設計周期。在進行工裝設計過程中，充分使用Team center/NX軟件的裝配及工程圖，能夠實現工裝系統的三維建模及檢查，從而生成工程圖樣，應用到生產過程中。

1 Team center/NX集成下的工裝快速設計系統的設計原理

圖1為Team center/NX集成下的工裝快速設計系統的設計原理，通過圖1可以看出來，其設計原理為：通過導引式變型實現模板資源的設計，包括模板庫中的現有工裝及典型工裝，其模板資源源于模板庫中的各種單元，比如夾緊單元、支承單元、定位單元等。導引式變型模塊對象及組合設計加載典型部件單元，通過工裝快速系統中的編碼得到Team center系統中的企業工裝對象編碼，以此實現全新工裝的編碼命名。導引式變型設計及組合設計能夠實現全新工裝通過業務流程到達Team center工裝通用庫的專用就通用工裝庫實現分類管理。

2 工裝模板的創建原則

圖1 Team center/NX集成下的工裝快速設計系統的設計原理

工裝模板的設計質量表現了工裝快速設計的質量及效率，本文通過工裝模型自身的重復設計原則，將工裝分為三種類型，分別為典型、半典型及非典型。典型指的是零件的數量為大于90%重用工裝；半典型指的是模型中較為典型的工裝，大于50%；非典型指的是模型自身并不是重復設計，而是全新的設計類型。所以工裝模塊創建的主要原則就是確定工裝快速設計的方式，也就是全面考慮工裝快速設計是否組合或者變型。變型設計的重點為典型工裝，組合設計的重點為半典型工裝，非典型工裝是以實際需求為基礎進行規劃設計。工裝模板的創建原則要根據最大變形范圍及基準統一，基準統一原則是根據工藝及設計進行定制，也就是在加工制造的過程中要遵守最為基本的原則。但是典型工裝模板使用從頂到下的方式實現模型創建，基準統一原則具有重要的作用。在裝配頂層創建基準坐標系、點及面，創建全新的零組件之后，使用WAVE幾何連接器技術，實現裝配頂層基準的連接，以此防止循環鏈出現錯誤，從而創建全參數驅動的典型工裝模板。

3 Team center/NX集成下的工裝快速設計系統設計

3.1 導引式變型設計

導引式變形設計指的是系統中的主要功能模塊，其主要作用就是設計具有較高相似度的典型工裝，導引式變型設計的流程詳見圖2.

圖2 導引式變型設計的流程

導引式變形設計較為簡單，其主要功能模塊為工裝克隆、選擇及查詢典型工裝模板、指定編碼、修改參數等，設計功能模塊的主要過程為：選擇并且查詢典型工裝數據庫中的結構，實現目標典型工裝的加載；通過數據庫的企業編碼對著實現全新工裝的編碼自動指派；如果典型工裝已經被加載，就要實現工裝的復制，使其成為外形尺寸相同的全新工裝；通過模板定制參數，根據實際需求對尺寸變形進行修改，之后將結果和需要加工的工件尺寸進行對比和驗證，如果滿足設計的需求，就將數據進行保存，實現導引式變形的設計；如果不滿足設計的需求，那么就要繼續修改參數，指導滿足設計需求。

3.2 導引式組合設計

導引式組合設計也是系統中的主要功能模塊，其能夠根據部件的單元創建積木式的拼裝，從而實現局部的組合設計。導引式組合設計的流程詳見圖3。

圖3 導引式組合設計的流程

3.3 工裝快速設計系統的應用

根據本文所設計的基于Team center/NX系統軟件中的工裝快速設計系統，將航空飛機中的蒙皮及葉片等零件制造過程中需要的量具及夾具為例，分別創建典型部件及工裝模板的工裝快速設計及傳統設計的效率對比，在不考慮模型創建消耗的時間時，可以看出來，本文所設計的工裝快速設計系統比傳統設計的效率高，但是因為工裝模板在創建過程中需要基準統一的方式實現模型的創建，所以消耗的時間較長，并且后期不需要工程的知識完善，在企業創創建典型工裝模板過程中，本文所設計的工裝快速設計系統比傳統設計的效率高。

4 結束語

使用Team center/NX系統軟件實現整體工裝的設計，應用裝配過程中的值自頂向下的設計理念，能夠在設計標準及成本都滿足企業需求的背景下，有效解決了傳統共創設計過程中的問題及不足，并且減少了設計過程中出現錯誤的機率，降低了生產周期，有效提高了設計效率，在各行各業中的工裝設計及機械設計中都有較高的使用價值。

[1]鄭紅.工裝數字化制造技術的研究[D].沈陽理工大學,2005.

[2]劉祺,張建明,張占強.Team center下全液壓坑道鉆機通用件庫的建立及應用[J].裝備制造技術,2012(5):173-175.

Design and application of rapid tooling design system based on Team center/NX integration

Liu Peng
(The eighteenth Research Institute, China Electronic Technology Group Corporation, Tianjin,300384)

In view of the problems occurring in the modern tooling design process, and effectively improve the effectiveness of tooling data management, this paper designed a rapid tooling design system based on Team center/NX. First of all, the implementation of tooling system model design is introduced, and the integration function of data storage, management and interaction is introduced. After that, the design of the tooling system is introduced, including auxiliary design, deformation design and so on. Finally, the overall efficiency of tooling design is analyzed. The research indicates that the efficiency of the rapid tooling design system in this paper is better than that of the traditional tooling design system.

Team center/NX integration; tooling design; rapid design system