基于通用CAD平臺(tái)的檢具設(shè)計(jì)方法_管理和營銷_專業(yè)數(shù)據(jù)
第21卷,2005年6月3日,機(jī)械設(shè)計(jì)和研究卷。 21 3號(hào)雜志。 ,2005 Article No .: 100622343(2005)032062203一種重要的質(zhì)量工具。具有規(guī)律性基于通用CAD平臺(tái)的設(shè)計(jì)建模方法檢具設(shè)計(jì)姚興軍(華東理工大學(xué)石油化工學(xué)院,上海201512,E2mail:yxjshcn @ 126.com)姚興2jun1.1關(guān)于檢查特定成型表面:在分析檢具設(shè)計(jì)的特性和要求的基礎(chǔ)上,通用的建模方法檢具設(shè)計(jì)提出了在通用CAD軟件平臺(tái)上的應(yīng)用,以Pro / E的通用模塊為例,總結(jié)了被子功能的使用。生成檢測(cè)特定成型面的方法有3種:擠出到被子,加厚被子,用被子修改實(shí)體;描述了使用族表功能建立和使用檢查夾具的直紋零件庫的步驟,這些方法適用于一般的夾具,該設(shè)計(jì)也具有一定的參考價(jià)值。廣告;造型;被子;零件庫。分類號(hào):TH12文件標(biāo)識(shí)碼:A基于Conventionol CAD的測(cè)試夾具設(shè)計(jì)方法(華東理工大學(xué)石油化工學(xué)院,上海201512)檢驗(yàn)工具是一種扁平化的檢驗(yàn)工具,可以快速檢驗(yàn)其合格性甚至測(cè)量相關(guān)元素的誤差值。
檢查工具已成為受控產(chǎn)品。由于檢查工具的特殊性,要求檢查工具的開發(fā)必須跟上產(chǎn)品發(fā)布新節(jié)奏的步伐。隨著產(chǎn)品周期的縮短和產(chǎn)品形狀的不規(guī)則性,對(duì)檢驗(yàn)工具的設(shè)計(jì)提出了更高的要求?;谶@樣的要求和目的,使用CAD技術(shù)進(jìn)行數(shù)字仿真設(shè)計(jì)檢查工具是大勢(shì)所趨,這也為后續(xù)檢查工具CAM做準(zhǔn)備。從這個(gè)意義上說,檢查工具的開發(fā)和預(yù)成型產(chǎn)品設(shè)計(jì)已廣泛使用了CAD技術(shù),并且直接基于產(chǎn)品開發(fā)存在許多相似之處。但是,主流的CAD軟件已經(jīng)具有較為成熟的模具模塊,而專用的檢測(cè)工具模塊還沒有,這也說明了檢測(cè)工具開發(fā)的復(fù)雜性。盡管如此,根據(jù)檢查工具的特性和要求,基于通用CAD平臺(tái),可以得出結(jié)論,該檢查工具更適合分析檢查工具零件。檢查工具應(yīng)具有定位,夾緊和檢測(cè)工件的功能。定位主要是通過檢查混凝土和各種定位銷零件來實(shí)現(xiàn)的。夾緊主要通過各種快速夾具及其支撐部件來實(shí)現(xiàn)。該檢測(cè)主要通過各種測(cè)量工具(例如限位表)和測(cè)量儀器(例如百分表)實(shí)現(xiàn)。圖1顯示了一組用于鈑金沖壓件的檢查工具。根據(jù)形狀的規(guī)律性,這些檢查零件可以分為兩類:帶成型等。以下是對(duì)檢查專用成形表面和常規(guī)零件的分析:表面零件(主要是檢查細(xì)節(jié))和常規(guī)零件(例如各種快速夾具,量規(guī))。接收日期:2005-01-04摘要:根據(jù)分析針對(duì)測(cè)試夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和要求,提出了基于傳統(tǒng)CAD軟件的測(cè)試夾具的一般設(shè)計(jì)與建模方法。以Pro / E的通用模塊為例,利用被子功能總結(jié)了3種創(chuàng)建測(cè)試夾具主體成型表面的方法:擠出到被子,hicken被子,用被子修改固體。還通過族表功能描述了建立和使用常規(guī)零件目錄來測(cè)試夾具的過程。這些夾具可用于一般的夾具設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞:測(cè)試夾具; CAD;建模;被子;零件目錄▲1圖一組鈑金沖壓零件檢查工具檢查特定的成型表面,有的是工件的定位參考,有的是工件的檢測(cè)參考。

這要求檢查的特定成型表面與工件的成型表面之間存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,并且其分布通??梢苑譃?種情況,如圖2所示。在圖2a中,定位檢查工具的參考面②與工件表面①接觸;圖2b中的檢查基準(zhǔn)面②與工件面①的偏移距離為3mm。圖2c中的檢查基準(zhǔn)面②和工件表面①的偏移量為3mm,檢測(cè)基準(zhǔn)面④相對(duì)于工件邊緣①的法線方向與工件邊緣線③對(duì)齊。在圖2d中,檢查工具的檢測(cè)基準(zhǔn)面②與工件面①對(duì)準(zhǔn),檢測(cè)基準(zhǔn)測(cè)量面④在工件的邊緣線③與工件面①之間的切線偏移距離為3mm。圖2e中的檢查基準(zhǔn)面②與工件面①的偏移距離為3mm,檢測(cè)基準(zhǔn)面④與工件面③對(duì)準(zhǔn)。從圖2可以看出,檢查體的模制表面與模具的型腔表面不同:檢查體的模制表面通常不是整形的;反之亦然。除了用于定位的成型表面外,它與工件表面接觸(圖2a中的表面②,用于檢查的其他成型表面通常是工件表面的偏移表面,法向延伸表面或切向延伸表面。) 3姚興軍:檢具設(shè)計(jì)基于通用CAD平臺(tái)的633方法來檢查特定成型表面的建模方法根據(jù)以上分析,特定成型表面的形狀是多種多樣的,這就決定了(不宜簡單地使用“切割” Pro / E裝配模塊中的CutOut方法或模具模塊中的型腔生成方法來生成,而應(yīng)根據(jù)檢查的定位和檢查要求智能檢具,充分利用被子功能來生成檢查特定的成型表面工具。
檢查特定成形表面的一般過程是:①復(fù)制適合工件成形表面的被子; ②正確處理被褥(膠印,伸展,修剪等); ③使用過程粘貼的被子組將生成一個(gè)詳細(xì)的成型表面。 ▲2工件的特定成形表面與成形表面之間關(guān)系的示意圖3.1面組1.的生成和處理2關(guān)于常規(guī)零件裝配面組與相應(yīng)的成形基本上是一致的在工件表面,可以使用“復(fù)制2粘貼”方法生成。首先選擇所需的工件表面,如圖2b中的①所示(您可以根據(jù)需要同時(shí)選擇多個(gè)連續(xù)的曲面)。檢查工具中的常規(guī)零件可以分為兩類:一類是可以直接購買的零件,例如各種螺釘,快速夾具等。此類零件通常是序列化和標(biāo)準(zhǔn)化的,無需設(shè)計(jì)和制造。詳細(xì)制造,這些零件的數(shù)字模型可以通過第三方獲得。另一個(gè)是需要我們自己設(shè)計(jì)或制造或定制的零件,例如各種定位銷和量規(guī)。由于此類零件的特殊性,通常無法直接購買,但是這些零件的規(guī)則性很強(qiáng),并且只有很小的尺寸會(huì)發(fā)生變化,因此可以確定此類零件的常規(guī)零件庫。使用零件庫可以使檢查工具的設(shè)計(jì)和制造更快,更經(jīng)濟(jì)。在編輯菜單中執(zhí)行“復(fù)制”命令,然后執(zhí)行“粘貼”命令,創(chuàng)建粘貼面組。

應(yīng)注意的是:①在裝配環(huán)境中,應(yīng)首先激活檢查的特定零件,然后執(zhí)行“粘貼”命令。只有以這種方式產(chǎn)生的縫被子才是被檢夾具的一部分。 ②執(zhí)行期間通常,“粘貼”命令需要填充孔以生成完整的被子,這有利于后續(xù)處理。選擇新創(chuàng)建的合縫被子并執(zhí)行“ offset”命令以生成偏移被子。注意選擇正確的偏移方向和距離。您可以根據(jù)需要進(jìn)一步“擴(kuò)展”和“修復(fù)”縫被子和膠合被子。例如,在圖2e中,可以通過表面①的法向偏移生成表面②,并且可以通過表面③的切向擴(kuò)展生成表面④,然后修剪這兩者以生成整體3.2使用曲面組生成詳細(xì)的成型曲面2通用CAD平臺(tái)設(shè)計(jì)夾具的一般流程這里,以廣泛使用的Pro / E軟件為例,介紹通用CAD平臺(tái)上夾具的設(shè)計(jì)建模方法。介紹。 Pro / E通用模塊的表面建模,實(shí)體建模和裝配功能的綜合應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)檢查工具的設(shè)計(jì)和建模。由于檢查工具是用于檢查工件的,因此應(yīng)根據(jù)工件的數(shù)字模型進(jìn)行設(shè)計(jì)。在Pro / E組裝環(huán)境中,將工件組裝為第一組件,因此可以將其用作參考對(duì)象,以“自上而下”的方式設(shè)計(jì)檢查工具。一般過程如下:①三基平面建立; ②檢查具體設(shè)計(jì); ③定位銷,檢測(cè)銷等相關(guān)零件的設(shè)計(jì); ④其他部分的設(shè)計(jì); ⑤生成裝配工程圖和零件工程圖。
可以根據(jù)實(shí)際情況選擇一種方法。 3.2.1延伸到被子以生成量具實(shí)體。量具的上表面與被子重合。請(qǐng)注意,草圖形狀不能超出被子在草圖平面上的投影范圍,否則拉伸將失敗。通常,被子的邊緣環(huán)作為草圖形狀的一部分或全部投影到草圖平面上。被子的邊緣線可能更復(fù)雜,并且容易出錯(cuò),一一選擇邊緣線段以生成投影草圖。為了避免此類問題,可以使用Pro / E的“智能”選擇方法來選擇偏移面組的邊緣環(huán)(首先選擇其中一個(gè)線段,移動(dòng)鼠標(biāo),將預(yù)先選擇邊緣環(huán),然后使用左鍵正式選擇循環(huán)線);然后使用“復(fù)制2粘貼”方法為邊緣環(huán)線生成獨(dú)立的曲線特征;這樣,您可以在繪制拉伸特征時(shí)直接以“循環(huán)”方式投影曲線以生成草圖形狀。 )這樣生成的檢查體的側(cè)面(圖2b中的④和圖2b中的③在工件邊緣(圖2b)中)不一定相對(duì)于工件表面的法線方向?qū)R。如圖所示,在裝配環(huán)境中,工件和第三個(gè)零件在檢驗(yàn)工具進(jìn)行實(shí)體建模之前,參考平面應(yīng)首先建立檢驗(yàn)工具的三個(gè)參考面,如圖3所示。產(chǎn)生的(或參考端面和參考套筒的軸線)必須與三個(gè)參考表面組合在一起。參考平面重合。

諸如底板和檢查詳細(xì)信息之類的零件也將基于三個(gè)基準(zhǔn)平面進(jìn)行生產(chǎn)。三個(gè)基本平面應(yīng)平行于工件的參考坐標(biāo)系。例如,汽車零件通常使用車身坐標(biāo)系作為零件的參考坐標(biāo)系。三個(gè)基準(zhǔn)平面應(yīng)與身體坐標(biāo)系平行,并且距原點(diǎn)的偏移距離應(yīng)為整數(shù)。基于三個(gè)基準(zhǔn)平面的水平基準(zhǔn)平面,另一個(gè)平面(稱為放置平面)會(huì)偏移,并且要生成的基板的上平面將與其重疊。當(dāng)對(duì)邊緣輪廓沒有嚴(yán)格的檢查要求時(shí),可以進(jìn)行這種設(shè)計(jì),并且加工技術(shù)良好。圖4中顯示了一個(gè)示例。3.2.2為厚被子創(chuàng)建了量規(guī)實(shí)體thick實(shí)體。因?yàn)樗娼M的法線方向變粗,所以側(cè)面的④(在圖2C中)和工件的邊緣線(圖2c中的③)與工件表面的法線自然對(duì)齊。增厚的實(shí)體和檢查基板之間的實(shí)體可以通過拉伸到增厚的實(shí)體的下表面來生成(完整的被子也應(yīng)事先復(fù)制),這與3.2.中描述的方法類似。在圖1中示出示例,如圖5中所示。③④2被子,由此可以產(chǎn)生檢查混凝土的成型表面。檢查混凝土的模制表面是固體的表面,由被子產(chǎn)生多少個(gè)固體表面。放置平面是草圖平面,實(shí)體被拉伸。轉(zhuǎn)到被子以生成檢查)在被子對(duì)面(圖2c中的②,執(zhí)行“ thickening”命令以生成加號(hào)64 Mechanical Design and Research 21 Volume 21)。檢驗(yàn)工具的裝配環(huán)境,可從常規(guī)零件庫中調(diào)用指定零件的參數(shù)并▲4拉伸到被子以生成檢驗(yàn)主體▲5拉伸加厚+拉伸到被子以生成檢驗(yàn)機(jī)身并將其組裝到合適的位置。
調(diào)用零件庫的操作類似于將模板零件與族表組裝在一起?!?圖圓柱檢查銷的族表3.2.3使用被子修改現(xiàn)有實(shí)體以生成零件檢查工具實(shí)體。被子對(duì)現(xiàn)有實(shí)體進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?,以生成具有所需成型表面的檢查混凝土。常用的修改方法是“替換”,“實(shí)現(xiàn)和集成”和“替換”。該方法是在使現(xiàn)有實(shí)體的某個(gè)表面偏移時(shí)選擇“替換”選項(xiàng),并使用被子替換實(shí)體的該表面以形成檢查實(shí)體成型表面的“物化”;該方法是指使用被子將現(xiàn)有實(shí)體分開,并將適當(dāng)?shù)膶?shí)體保留為檢查詳細(xì)信息。同樣,這兩種方法使用的現(xiàn)有實(shí)心截面也不能超出被子的范圍。與一般零件裝配不同,您需要選擇實(shí)例名稱。以這種方式組裝的是模板部分的實(shí)例部分(而不是模板部分本身)。對(duì)于具有標(biāo)準(zhǔn)尺寸的零件,例如螺釘,基準(zhǔn)套,銷導(dǎo)向套等,通常可以通過選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)例名稱來獲得所需大小的樣品零件。對(duì)于關(guān)鍵尺寸為非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的零件,很難找到與尺寸完全對(duì)應(yīng)的示例。例如,檢測(cè)銷的檢測(cè)部分的標(biāo)稱尺寸取決于被測(cè)孔的標(biāo)稱尺寸,尺寸公差和幾何公差。不可能用盡表中所有可能的尺寸,只能列出一些尺寸。在這種情況下智能檢具,通常選擇一個(gè)大小相似的實(shí)例進(jìn)行組裝,然后根據(jù)需要修改相應(yīng)的大小。

4.3生成常規(guī)零件的工程圖4建立并使用常規(guī)零件庫利用Pro / E的參數(shù)化和族表功能,可以輕松構(gòu)建和使用檢查夾具的常規(guī)零件庫4.1常規(guī)零件庫的建立建立檢查工具的規(guī)則零件庫的步驟如下:(1)分析檢查工具的常用規(guī)則零件,進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆诸悾⒃谠O(shè)計(jì)檢查工具時(shí)發(fā)現(xiàn),可能需要生成規(guī)則零件的工程圖,生成工程圖的工作量比較大,實(shí)際上,現(xiàn)有模板零件的工程圖可以用來快速生成示例零件的工程圖。創(chuàng)建三維模板零件后,應(yīng)制作相應(yīng)的工程圖,生成示例零件時(shí),模板零件為將工程圖文件復(fù)制到示例零件的相同目錄,并將文件名更改為與示例零件文件名相同的文件名(擴(kuò)展名相同)。這樣,工程圖就是示例零件的工程圖,并且可以找出各個(gè)零件的規(guī)律性,尤其是關(guān)鍵尺寸以及其他尺寸與關(guān)鍵尺寸之間的關(guān)系。例如,對(duì)于圓柱形檢測(cè)銷,鍵的尺寸是檢測(cè)部件和導(dǎo)向部件的公稱直徑。 6列出了一些可用于構(gòu)建零件庫的常規(guī)零件。 5應(yīng)用示例1顯示了使用本文介紹的方法在Pro / E的常規(guī)模塊塊上設(shè)計(jì)的一組檢查工具。被測(cè)試的工件如圖3所示。它顯示為汽車的沖壓件。
檢查工具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下:5.1工件的定位▲6在該圖中,可以建立零件庫的常規(guī)零件。工件的檢查基準(zhǔn)通常是1個(gè)側(cè)面2個(gè)孔,如圖3所示,1個(gè)側(cè)面被分解為3個(gè)平行的小面A1、2和3,散布在工件周圍。 B和C分別有2個(gè)孔AA。為了定位工件并反映工件的檢查基準(zhǔn),在檢查中應(yīng)設(shè)計(jì)與工件的3個(gè)參考平面相對(duì)應(yīng)的平面。情況如圖2a所示??梢酝ㄟ^2個(gè)定位銷來實(shí)現(xiàn)2個(gè)孔的定位,如圖1所示。5.2工件檢測(cè)(2)為每個(gè)系列創(chuàng)建模板零件。創(chuàng)建模板文件時(shí),必須考慮其兼容性和簡單性:不要試圖使模板零件衍生出太多不同形狀的零件,避免零件再生失敗,例如,一個(gè)模板零件可以用于圓柱銷的定位和檢查,而兩個(gè)模板零件應(yīng)用于圓柱銷和錐形銷。充分利用Pro / E的變量關(guān)系功能,并以鍵尺寸為基礎(chǔ)變量,建立其他變量尺寸和鍵尺寸之間的關(guān)系。(3)在模板零件中,使用族表Pro / E建立參數(shù)的功能。工件的主要檢測(cè)元素是工件周圍的成型表面輪廓:1mm,并且工件邊緣的輪廓要求為較低:3mm。

因此,您可以參考列表,并且通常將基本變量放入?yún)?shù)列表中。圖7顯示了由族表建立的圓柱狀檢測(cè)銷的參數(shù)列表,其中d12和13分別代表檢測(cè)銷的檢測(cè)部件和導(dǎo)向部件的公稱直徑。不同的實(shí)例名稱對(duì)應(yīng)于一組參數(shù)(在此示例中為d12和d13),該參數(shù)對(duì)應(yīng)于可以生成的實(shí)例部分。保存模板文件后,將創(chuàng)建相應(yīng)的零件庫。 4.2使用圖2b中所示的用于常規(guī)零件庫的方案來設(shè)計(jì)用于檢查的檢查體形成表面,工件的被測(cè)表面與檢查體形成表面之間的偏移距離為3mm。通過使用限位規(guī)判斷其合格性,檢查工件表面與檢查體成型表面之間的距離是否在3±5mm范圍內(nèi)。0.對(duì)于常規(guī)零件,例如定位銷,通過量規(guī),參考裝置等,您可以快速設(shè)計(jì)零件庫。 (靠近第82頁)82 3.2.4個(gè)油箱的螺旋槳直徑比為3.5:1。 《機(jī)械設(shè)計(jì)研究》第21卷,第▲27圖▲28圖▲29圖[4]陳一沖,易軍,王尚武。攪拌設(shè)備設(shè)計(jì)[M]。上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,198 3.[5]流利的應(yīng)用實(shí)例。流利。 Inc. [6] Unigraphics,UG /打開MenuScript用戶指南,版本18.0,s 2001.[7] Fluent應(yīng)用手冊(cè)。流利。公司的處理能力和效率。
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