机床夹具设计资源库构建方法研究

分解夹具设计过程中涉及的信息,分析机床夹具设计信息的数据结构,采用以夹具为主题的基于关系数据库的事实表/维表的多维数据组织结构,提出一种将知识和实例结合在一起的混合知识表达模型,建立了由工件信息库、制造信息库、夹具设计知识库以及参数化三维图库组成的夹具设计资源库。     

基于Pro/E的组合夹具设计及结构分析

组合夹具是一种标准化、系列化、通用化程度很高的工艺装备,是夹具技术发展的一个重要方向.本文对Pro/E在组合夹具设计及分析中的应用进行了研究,首先利用Pro/E软件实现组合夹具模型的建立;然后运用Pro/MECHANICA有限元分析模块采模拟夹具在实际加工过程中的变形,由于Pro/MECHANICA与Pro/E设计模块的无缝集成,从而省略了简化和修补模型的操作,提高了分析效率和夹具的设计水平.因此,基于Pro/E进行组合夹具设计及结构分析,可及时发现设计中存在的缺陷,保证工件的加工精度和提高经济效益.     

基于虚拟现实的组合夹具组装系统研究

针对计算机辅助组合夹具设计存在的问题,提出了一个基于虚拟现实的组合夹具组装系统。给出了系统的功能模型和体系结构,研究了组合夹具虚拟装配模型、虚拟环境下组合夹具元件的装配定位等关键技术和解决方案。提出了基于多视图的组合夹具虚拟装配模型,该模型便于信息表达和管理,符合虚拟环境的表达和组织原则,解决了元件重复使用问题。提出了基于模糊评判的几何约束自动识别方法,对待装配件与装配基准件的装配特征进行匹配和优化选择,实现装配操作意图的准确捕捉。应用实例表明,原型系统能够很好地支持组合夹具组装设计。     

基于KBE的组合机床夹具快速设计系统的研究与开发

为提高组合机床夹具的设计质量和效率,将KBE技术应用到组合机床夹具的设计流程中。在对组合机床夹具的结构特点和功能进行分析的基础上,提出了基于KBE的组合机床夹具快速设计系统的设计方案。利用NX/Open二次开发技术以及基于VS.NET集成开发环境开发出了组合机床夹具的快速设计系统原型,该系统通过开放的形式支持设计人员修改设计方案,实现设计人员与计算机之间的交互式协同设计。最后以柴油机缸体加工用夹具为例,验证了基于KBE的组合机床夹具快速设计系统的能够有效地重用设计知识,保证了夹具产品设计质量,提高了夹具产品设计的效率。     

支持并行工程的夹具TOP—DOWN设计系统

给出了一个支持并行工程的计算机辅助夹具自顶向下设计系统,该系统具有支持夹具概念设计和详细设计的能力。首先,给出了设计系统在并行工程环境下的运行模式,在该模式下系统分为支撑库、推理、模型演化和信息接口四部分。然后,用面向对象的方法来表达夹具装配模型,使其具有从抽象到具体的演化能力。最后,给出了功能－特征－结构的三层结构二级映射的推理方法,使自顶向下设计中功能到结构的推理更加简单、有效,同时给出了对参数化结构模型和详细模型进行修改的过程与方法,并给出了一个Pro/E下开发的设计实例。     

基于功能特征结构映射的夹具设计模型与方法

为实现夹具设计的智能化,基于功能论的设计方法,通过对夹具的功能进行分析和分解,研究了夹具功能的表达和夹具的设计过程,建立了基于功能特征映射模型的夹具设计过程和方法。构建了夹具的功能模型,提出用特征作为夹具功能和结构的中介,建立了功能-特征-结构的映射模式。在对夹具设计中的约束进行分析的基础上,总结了夹具各子功能的备选特征集,运用模糊映射的理论实现夹具功能到特征和特征到结构的映射,得到夹具的结构方案。最后,用钻模设计进行了实例验证,证明了该方法的可行性和有效性。     

基于特征相似性的夹具变型设计方法研究

针对基于实例推理的设计方法实例修改自动化程度较低的情况,对夹具实例自动化修改中的变型设计过程进行了研究。为了适应夹具变型设计,在对夹具元件信息进行完整描述的基础上,提出了基于特征套件的夹具模型描述方法。以此模型为基础,通过对工序件特征的相似性比较和对约束完整性的求解,在几何推理的基础上实现了基于特征的夹具自动化变型设计。该方法可以用于实例自动重用问题,为夹具自动化设计探索了一种新途径。     

CAFD中的夹具快速装配技术研究

近年来CIMS中的CAD、CAPP、CAM技术得到了长足的进展 ,然而基于CAD模型的夹具自动设计的研究还相对薄弱 ,尤其是夹具的自动装配技术。本文引入了有效表面和有效路径的概念 ,建立了快速装配模型 ,给出了功能结构及详细的夹具装配算法流程 ,为组合夹具的快速装配提供了一种切实可行的方法     

基于特征工艺的机床夹具CAD系统研究

论述了机床夹具CAD系统MF CAD(MachineToolFixtureCADSystem)的方案设计 ,提出了基于特征技术的零件工艺模型表示方法。应用特征技术建立面向特征工艺的夹具设计模型 ,实现了一种基于特征工艺设计与夹具设计为一体的集成模式。     

基于实例推理的机床专用夹具虚拟装配技术

针对传统的夹具设计存在着设计周期长、设计效率低等问题,实例推理的机床夹具虚拟装配技术大大提高了机床专用夹具的设计速度,减少了重复劳动,满足了现代制造系统灵活、快速的要求。采用基于典型实例推理机制的机床专用夹具设计方法,重点研究了机床专用夹具实例检索模型、实例组织模型、实例修改推理机制及基于Pro／E的机床专用夹具实例快速装配方法,实现了机床专用夹具实例快速装配。研究结果表明该方法有利于提高夹具设计效率,可以在机床夹具设计行业进行推广。     

汽车覆盖件焊装夹具虚拟设计参数库的开发

汽车焊装夹具的设计直接影响到汽车车身的制造质量和开发周期 ,计算机辅助夹具设计技术逐渐得到重视。本文通过采用模块设计和参数化设计技术 ,研究车身薄板零件焊装夹具的设计特征和设计过程 ,建立了汽车焊装夹具设计分类系统 ,开发出基于实例的汽车虚拟焊装夹具设计参数化零件库。采用该系统将减少焊装夹具的静动态调试时间 ,提高夹具设计水平 ,缩短车身开发周期     

A Fast Interference Checking Algorithm for Automated Fixture Design Verification

Fixtures are tooling devices used to locate, support and hold workpieces during a manufacturing process. The major purpose of a computer-aided fixture design (CAFD) system is to provide a fixture design based on fixturing principles and workpiece information. Interference checking between the machining tool and fixture units, as well as between fixture units, is one of the important functions of automated fixture design. This paper presents a fast interference checking algorithm for automated modular fixture design validation. It is based on the study of the geometric characteristics of modular fixture components and the machining tool. The fixture component model is simplified into a 2D contour model with height information. The tool-path model is represented by a moving dot for 3-axis operations, or a moving line segment in 5-axis operations, as the fixture component model is different from the popular collision detection procedure using swept volume and is more efficient for fixturing verification. Application of this method will greatly reduce the computation complexity for fixturing interference checking. The method is implemented with a CAFD system. An example is given at the end of the paper.     

计算机辅助柔性夹具编码系统研究

分析了几种夹具编码系统,引入成组技术的思想,设计了一种编码系统,对柔性夹具进行分类和编码,该编码系统的优点是兼顾了工件、夹具、机床三方的信息,有利于检索,为柔性夹具库的检索和计算机辅助夹具设计建立基础.     

A systems approach to fixture planning and design

Within the last decade, the manufacturing research community has addressed many of the micro issues of automating the fixture design process using computers. Most of this research has concentrated on the geometric and kinematic factors that determine the configuration of a computer-aided fixture design (CAFXD) system. However, before the implementation of any of the researched micro issues can be accomplished, a systematic approach to fixture planning and design must be recognised that considers the macro issues (process planning and fixture design) of the complete design to manufacturing process. In order to improve the effectiveness and implementation of researched micro issues in fixture design, a generic model of the functional activities can provide an understanding of the process and information exchanged between process planning and fixture design. This paper presents such a generic IDEF working model that promotes the functional integration of these two functions — developed from a systems perspective.     

基于快速成型的快速夹具设计研究与应用

分析了基于快速成型的快速夹具设计的研究背景,提出了基于快速成型的快速夹具设计方法,给出了快速夹具的组成,并对关键部分进行详细阐述。在此基础上,在UG／OPENAPI的平台上开发了基于参数化的快速夹具设计系统,并进行了验证。     

基于图的夹具特征识别方法研究

夹具特征识别是实现夹具自动化设计的基础。本文在属性邻接图的基础上,给出了一种通过几何推理实现夹具特征识别的方法。在该方法中定义了制造特征方向,并通过最大凹边凝聚的方法,实现了极限表面的识别,在此基础上通过一系列几何推理算法来识别夹具特征。该方法可以有效地解决CAD与夹具设计CAD之间的集成问题,为自动化夹具设计探索了一种新的途径。     

基于ASP的夹具网络协同设计系统

针对目前制造业信息化过程中企业与企业之间、企业与个人之间的夹具网络协同设计问题,提出了一种基于ASP的夹具网络协同设计系统方案,并根据该方案设计开发了一种夹具协同设计系统。     

面向产品并行设计的敏捷夹具设计系统

敏捷夹具是具有“敏捷”特性的夹具。根据产品并行设计对夹具设计系统的功能需求,提出敏捷夹具设计系统由基于Web的敏捷夹具辅助设计工具和夹具CAD组成。论述了敏捷夹具设计系统的总体结构、设计流程、网络环境和敏捷夹具设计系统等关键技术,最后介绍了敏捷夹具辅助设计工具的实例HT－AFDT。     

夹具规划技术研究

在计算机辅助夹具设计过程中,探讨了夹具规划的实施方法。考虑了从早期概念设计阶段到后期结构设计阶段多方面的因素,提出了夹具单元构形设计的概念,由此讨论了给定定位表面后夹具结构多方案的生成和优化。这种设计过程为夹具设计自动化提供了一种新的、自顶向下的设计途径。最后通过实例进行了分析验证。