煙草機(jī)械屬單件小批量生產(chǎn),零件品種多且形狀復(fù)雜,對(duì)組合夾具的需求量大。隨著數(shù)控機(jī)床和加工中心的普遍使用,充分利用這些昂貴的設(shè)備,使其滿負(fù)荷運(yùn)行才能取得良好的經(jīng)濟(jì)效益,因此快速進(jìn)行工裝生產(chǎn)準(zhǔn)備成為一個(gè)引人注目的問題。傳統(tǒng)的專用夾具因其準(zhǔn)備周期長、成本高,越來越不能滿足企業(yè)發(fā)展的需要,而組合夾具恰恰正是適合這類生產(chǎn)所必備的藝裝備。然而目前組合夾具的設(shè)計(jì)和組裝仍采用落后的人工拼裝和管理方法,效率低周期長,所有這些因素都將組合夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)研究提到了一個(gè)新的重要地位。 I4f
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為了使計(jì)算機(jī)輔助組合夾具設(shè)計(jì)更加快捷、方便,必須建立組合夾具元件庫。對(duì)于系列化零件而言,如果仍采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,將每一個(gè)尺寸不同、結(jié)構(gòu)相似的同類零件都單獨(dú)進(jìn)行設(shè)計(jì),其工作量大、效率低,圖樣管理也大為不便。針對(duì)這一問題,筆者通過工程實(shí)踐,采用SolidWorks 2003軟件,實(shí)現(xiàn)了組合夾具元件的參數(shù)化設(shè)計(jì)。 :_,]?n
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一、基本設(shè)計(jì)原理 ;VlZd*M?
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所謂參數(shù)化設(shè)計(jì)是指參數(shù)化模型的尺寸用對(duì)應(yīng)的關(guān)系表示,而不需用確定的數(shù)值,變化一個(gè)參數(shù)值,將自動(dòng)改變所有與它相關(guān)的尺寸,也就是采用參數(shù)化模型,通過調(diào)整參數(shù)來修改和控制幾何形狀,自動(dòng)實(shí)現(xiàn)元件的精確造型。 O| 6\g>ew
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二、設(shè)計(jì)方法和過程 7h#faOP
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以最常用的長方形基礎(chǔ)板(Z1110)為例來說明參數(shù)化造型的過程,圖1所示為其基本結(jié)構(gòu),該組元件共有22件,即22個(gè)規(guī)格,首先選擇該型號(hào)中規(guī)格最大的Z111090進(jìn)行建模。
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圖1 夾具元件的基本結(jié)構(gòu)
1.設(shè)計(jì)樣件:在構(gòu)形過程中,必須標(biāo)出各個(gè)部分的尺寸。尺寸可以是設(shè)計(jì)尺寸,也可為任意尺寸。用添加幾何關(guān)系的功能,保證側(cè)T型槽中心與基礎(chǔ)體的高度的中心重合。 >dvWa-rNUT
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2.重新命名特征:在繪制三維圖形時(shí)、系統(tǒng)自動(dòng)為一個(gè)特征命名,為了使每個(gè)特征直觀、易懂,最好為元件中的特征起一個(gè)有意義的名稱,這樣既可避免設(shè)計(jì)時(shí)元件本身各個(gè)特征間產(chǎn)生混淆,也利于他人調(diào)用、編輯系列零件。例如將通用名稱“基體—拉伸”該為“基礎(chǔ)體” \i;&@Kp.N
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(1)單擊“Feature Manager”設(shè)計(jì)樹中的“基體—拉伸”,彈出快捷菜單。 ~73i^3yf
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(2)單擊快捷菜單中的“屬性”選項(xiàng),彈出特征屬性對(duì)話框。 0"qim0%|DF
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(3)在對(duì)話框的“名稱”框中輸入新的名稱“基礎(chǔ)體”,單擊“確定”。也可非連續(xù)單擊設(shè)計(jì)樹中“基體—拉伸”使名稱框變?yōu)榭删庉嫚顟B(tài),輸入新名稱即可。 %*6oUb
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按此法將其他部分重要特征重新命名,比如:將“切除—拉伸1”改為“橫T型槽”;將“陣列(線性)2”改為“縱T型槽陣列”;將“陣列(線性)3”改為“M12螺紋孔陣列”;將“鏡向4”改為“側(cè)邊T型槽鏡向”等等。 H@2"ove-uC
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3.將元件保存為“長方形基礎(chǔ)板.sldprt”。 tGO[A#9a
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4.顯示尺寸:在F“eather Manager”設(shè)計(jì)樹選項(xiàng)中右鍵單擊“注解”文件夾,選擇“顯示特征尺寸”選項(xiàng);若要在模型中間同時(shí)顯示尺寸名稱和尺寸值,可單擊“工具”下拉菜單中的“選項(xiàng)”,在系統(tǒng)選項(xiàng)標(biāo)簽下,單擊“一般”,然后選擇“顯示尺寸名稱”復(fù)選框,單擊“確定”。 feI[M;7u
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5.重新命名尺寸:更改一些尺寸的名稱,實(shí)現(xiàn)用尺寸的名稱來識(shí)別系列元件中各個(gè)不同的實(shí)體部分,并以此名稱作為系列零件設(shè)計(jì)表中的標(biāo)題。 JQ/t, v$G
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改變橫T型槽陣列的數(shù)量名稱方法:用左鍵雙擊特征樹中的橫T型槽陣列,在三維實(shí)體圖中出現(xiàn)陣列數(shù)量和名稱,用右鍵單擊陣列數(shù)量,彈出快捷菜單,取“屬性”選項(xiàng);在尺寸屬性對(duì)話框中,在名稱框中輸入一個(gè)新的名稱 “槽數(shù)”,單擊“確定”按紐。 S|q!? /jqj
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6.同法改變其它尺寸名稱:將“縱T型槽陣列的數(shù)量名稱”(D1)改為“槽數(shù)”;將“底面凹槽陣列的數(shù)量名稱”(D3)也改為“槽數(shù)”等等。
7.插入新的系列零件設(shè)計(jì)表 L_lDFF
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上述工作完成后,即可建立新的系列零件設(shè)計(jì)表。 x
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(1)單擊“插入”下拉菜單中的“新建系列零件設(shè)計(jì)表”,彈出新建系列零件設(shè)計(jì)表對(duì)話框。隨之,一個(gè)嵌入的Excel工作表出現(xiàn)在窗口中。單元格A1標(biāo)示工作表為系列零件設(shè)計(jì)表,模型名稱為“長方形基礎(chǔ)板”,單元格A3為第一個(gè)新配置的默認(rèn)名稱“第一實(shí)例”。 lO2T/1iMTW
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(2)在第二行中,輸入想控制的參數(shù)名稱(即尺寸名稱),輸入方法為保持合適的工作表單元格為激活狀態(tài),在圖形區(qū)域中雙擊某個(gè)尺寸,則尺寸名稱和當(dāng)前參數(shù)值被寫入單元格中。繼續(xù)以這種方法增加參數(shù)時(shí),相鄰的單元格會(huì)自動(dòng)被激活,將每個(gè)參數(shù)添加到標(biāo)題行中,當(dāng)前數(shù)值顯示在第三行中,可以迅速地向表中增加某些類型的參數(shù)。 g#'fd/?Q
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(3)可改變A3單元格中的配置名稱(可以用產(chǎn)品名稱或型號(hào)代替,本例為Z111090)。