基于Solidworks組合夾具的參數(shù)化設(shè)計(jì)原理.doc

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1、1基于Solidworks的組合夾具的參數(shù)化設(shè)計(jì)原理組合夾具是典型的具有尺寸系列特征的產(chǎn)品，組合夾具元件的幾何拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基本相同或相似，尺寸規(guī)格不同，但是尺寸規(guī)格具有系列化的特點(diǎn)。在傳統(tǒng)的組合夾具設(shè)計(jì)過程中，由于缺少有力的工具，設(shè)計(jì)人員經(jīng)常要進(jìn)行重復(fù)設(shè)計(jì)，效率較低。為提高設(shè)計(jì)效率，采用基于特征的參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)是適合組合夾具特點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)組合夾具快速設(shè)計(jì)的有效方法之一。本文將討論基于三維設(shè)計(jì)軟件平臺SolidWorks的參數(shù)化設(shè)計(jì)方法。目前采用SolidWorks平臺實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)的方法有兩大類。第一類是采用基于SolidWorks軟件進(jìn)行二次開發(fā)的方法實(shí)現(xiàn)，既可以采用宏技術(shù)，利用宏通過

2、部編程操作SolidWorks對象，然后利用VC/VB等語言編程實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)；也可以采用尺寸驅(qū)動技術(shù)，利用尺寸驅(qū)動原理，采用外部編程實(shí)現(xiàn)SolidWorks對象的操作，進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)。第二類是靈活應(yīng)用SolidWorks軟件本身的強(qiáng)大功能，實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)。這兩種參數(shù)化設(shè)計(jì)方法各有千秋，軟件二次開發(fā)的方法對零件特征提取的要求相對較低，軟件功能強(qiáng)大，使用方便，效率高，對操作者的水平要求不高，但是軟件開發(fā)工作量大，軟件修改維護(hù)不便。采用SolidWorks軟件本身的功能實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)時，對操作者的水平要求較高，對零件特征提取要求高，使用比較方便，不需要軟件開發(fā)，非常便于修改、維護(hù)和擴(kuò)

3、展。由于組合夾具元件的特征參數(shù)和參數(shù)系列比較明確，而且在使用時經(jīng)常要根據(jù)應(yīng)用情況進(jìn)行局部的修改，所以本文將基于采用SolidWorks軟件的配置技術(shù)來實(shí)現(xiàn)組合夾具的參數(shù)化設(shè)計(jì)。1.1應(yīng)用SolidWorks配置功能實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)的基本思路?配置是SolidWorks軟件的一個重要功能，實(shí)現(xiàn)配置的方法之一就是通過壓縮或隱藏特征來設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相近或相似的系列零件和裝配體方案，并對它們分別命名，以便快速實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)；也可以通過系列零件設(shè)計(jì)表來控制系列零件的尺寸值，從而生成不同的配置，實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)。如閣1所示的結(jié)構(gòu)相似的系列零件，應(yīng)用SolidWorks配置功能，可以通過零件設(shè)計(jì)表來定義側(cè)

4、孔的位置和數(shù)量，可以通過壓縮或隱藏特征來控制零件腔體中隔板的有無。所以在設(shè)計(jì)時，只需要對圖la所示零件一次造型，通過靈活使用配置功能，不需再次造型就可以實(shí)現(xiàn)圖lb、圖lc零件的設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)圖1所示該組零件的參數(shù)化設(shè)計(jì)。同樣，將具有配置屬性的零件裝配在一起，通過定義各個零件的不同配置，就可以實(shí)現(xiàn)不同的裝配體設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的參數(shù)化設(shè)計(jì)。顯然這種設(shè)計(jì)方法不需要多次造型、修改零件或多次裝配，節(jié)約了涉及間，提高了效率。（a）(c)(b)圖1-1配置的功能?1.2基于配置技術(shù)的組合夾具元件參數(shù)化設(shè)計(jì)?組合夾具元件，按其用途不同，可分為八大類：基礎(chǔ)件、支承件、定位件、導(dǎo)向件、壓緊件、緊固

5、件、其它件和合件等。本文主要以基礎(chǔ)件為例來說明組合夾具元件的參數(shù)化設(shè)計(jì)過程。具體設(shè)計(jì)步驟如下：(1)基本零件設(shè)計(jì)與尺寸和特征命名用solidworks設(shè)計(jì)圖1-2所示基礎(chǔ)件的三維圖形，為了便于識別和管理系列零件，可以給主要特征和尺寸專門命名。例如在標(biāo)定尺寸時，用戶可以自己定義尺寸名稱，具體實(shí)現(xiàn)方式是右擊尺寸，在屬性窗口中更改名字，如圖1-3中的基礎(chǔ)板寬、基礎(chǔ)板厚等。另外也可以在特征樹中為拉伸、切除和線形陣列等特征命名，中橫T形槽陣列等。??(2)建立系列零件表在"FeatherManager"設(shè)計(jì)樹選項(xiàng)中右擊"注解"文件夾，選擇"顯示特征尺寸"選項(xiàng)，然后在工具欄中選擇插入——系列

6、零件設(shè)計(jì)表，在系列零件設(shè)計(jì)表窗口中選擇自動生戚，雙擊需要系列化的尺寸就生成一個配置。如圖1-3所示，在A3中輸入配置名稱，在田、C3、D3…等欄中輸入不同的參數(shù)數(shù)據(jù)，就可以生成配置1，同理可以生成A4，A5,A6…等不同配置，不同配置就表示系列化零件之一。圖1-3所示的系列零件設(shè)計(jì)表類似于數(shù)據(jù)庫中的一表，A3、A4、A5、A6表示實(shí)體，B，C、D等字段表示屬性，零件的不同配置就是表中的紀(jì)錄。因此通過配置建立系列零件設(shè)計(jì)表，就相當(dāng)于建立了該零件的參數(shù)數(shù)據(jù)庫，通過選取、修改、增加數(shù)據(jù)庫中的參數(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)組合夾具元件的參數(shù)化設(shè)計(jì)。如果元件不同配置的特征稍有差別，還可以通過壓縮、隱藏特

7、征的功能實(shí)現(xiàn)。本文通過改變參數(shù)值生成了5個配置，零件設(shè)計(jì)表如圖3所示。(3)系列零件顯示建立了零件設(shè)計(jì)表后，點(diǎn)擊"ConfigurationManager"設(shè)計(jì)樹，圖1-2配置2圖1-3配置3圖1-4配置4圖1-1配置1圖1-2基礎(chǔ)板部分配置零件圖圖1-3系列零件設(shè)計(jì)表?就會顯示基礎(chǔ)板的不同配置如圖1-4所示。在圖1-4所示窗口中雙擊不同的配置名可以顯示相應(yīng)配置的零件，具體操作結(jié)果如圖1-2所示。圖1-4配置表???1.3基于配置技術(shù)的組合夾具參數(shù)化設(shè)計(jì)組合夾具是由組合夾具元件裝