檢具設計基于通用CAD平臺的方法.pdf 4頁
第21卷第3期機械設計與研究卷。21 No. 3 June 2005 Machine Design and ResearchJ un., 2005 Article No. (2005) 0306203 檢具設計 基于通用CAD平臺的方法姚興軍（華東理工大學石油化工學院）科技, 上海 201512, Email: yxjshcn @126. com) 摘要：在分析檢具設計的特點和要求的基礎上，提出了一個通用的CAD軟件平臺。檢具設計通用建模方法，以Pro/E的通用模塊為例，總結了三種使用被子函數(shù)生成混凝土造型面的方法：擠壓到被子、加厚被子、通過被子修改實體；描述使用步驟族表功能，建立和使用夾具規(guī)則的零件庫。這些方法對于一般夾具的設計也有一定的參考價值。關鍵詞：夾具；CAD；造型；被套；零件庫中圖分類號：TH12 文檔識別碼：ADesigning Methods of Testing Fixture Based on Conventionol CADYAO Xingjun（華東理工大學石油化工學院，上海 201512）根據(jù)測試夾具設計的要求，提出了基于常規(guī)CAD軟件的測試夾具總體設計和建模方法。以Pro/E的通用模塊為例，總結出利用被子創(chuàng)建測試夾具本體的3種方法。功能：擠出被子，加厚被子，被子固色。還用族表功能描述了建立和使用常規(guī)零件目錄進行測試夾具的過程。這些方法可用于通用夾具設計。關鍵詞：測試夾具；CAD；建模；被子；零件 可以測試工件的合格性，甚至可以測量有關元素的誤差值。這些方法可用于通用夾具設計.關鍵詞：檢測夾具 ;CAD ;造型 ;被套 ;零件目錄 夾具是一種用于檢測的平面工具，可用于快速檢查工件的合格性，甚至可以檢測出差異。這些方法可供參考通用夾具設計。關鍵詞：測試夾具；CAD；建模；被套；零件目錄。夾具是一種用于測試的平面工具，
檢驗工具已成為控制產(chǎn)品質量的重要工具。由于檢具的特殊性，要求檢具的發(fā)展必須跟上產(chǎn)品推出的新節(jié)奏。隨著產(chǎn)品周期的縮短和生產(chǎn)線形狀的不規(guī)則性，對檢具的設計提出了更高的要求?；谶@樣的要求和CAD技術在產(chǎn)品設計中得到廣泛應用的現(xiàn)狀，直接根據(jù)產(chǎn)品的數(shù)字模型，采用CAD技術設計檢具是大勢所趨，也為后續(xù)檢測做好準備。工具凸輪。從這個意義上說，檢具的發(fā)展和模具的發(fā)展有很多相似之處。然而，主流的CAD軟件已經(jīng)有一套比較成熟的模具模塊，用于一套鈑金沖壓件檢測工具，但是沒有專門的檢測工具模塊檢具設計，這也意味著1. 1 關于特定成型面的檢測 了解模具的復雜性量具開發(fā)。盡管如此，根據(jù)檢具的特殊檢查，有些是工件的定位基準，有些是工件的點和要求。在通用CAD平臺的基礎上，可以總結出更適合檢測工具的檢測標準。這就需要一種對工件的具體成形面和成形面進行考察并具有規(guī)律性的設計造型方法。有一定的對應關系，其分布一般可分為五種情況，如圖2所示。在圖2a中，檢具的定位基準面②與工件表面①接觸。1 檢具零件分析；在圖2b中，檢具的檢測基準面②與工件①表面的偏移距離應與工件有正確的距離。定位、夾緊和檢查功能。
主定位距離3mm；在圖2c中，檢具的檢測基準面②與工件表面①的偏差是通過檢測混凝土和各種定位銷零件來實現(xiàn)的，裝夾主要是通過距離為3mm的各種快速夾具進行，檢測基準面④和工件邊線③與工件面()面①的法線方向對齊；在圖 2d 中，檢測基準面②和工件表面①及其支撐由檢測工具實現(xiàn)。將基準測量面④和工件邊線③相對于工件表面①對齊檢測，實現(xiàn)千分表等切割工具。圖 1 顯示了一套鈑金沖壓件檢測工具。根據(jù)形狀的規(guī)律，這些檢查零件可分為2類：成形方向偏移距離為3 mm的零件；圖2e中，檢測參考平面②與工件表面①()(的偏移距離為3 mm，檢測參考平面為3 mm。④與工件表面③對齊。表面上的零件主要被檢測各種快速夾具、量規(guī)等具體而規(guī)則的零件。從圖2中可以看出，檢查的具體成型面和模具的型腔面都有等等。以下是具體成型面和規(guī)則的分析。零件分別：區(qū)別：檢查的具體成型面一般不是全形的；除了與工件表面接觸的定位成型面（）外，
姚興軍第三期：檢具設計基于通用CAD平臺的方法 633 特定成型面檢查的建模方法 根據(jù)以上分析，特定成型面有多種形式，決定()不適合簡單使用 Pro/E 是通過裝配模塊中的“cut out”方法或模具模塊中的型腔生成方法生成，但應充分利用被子功能根據(jù)具體要求生成特定的成型面進行檢查檢具的定位和檢查。檢查具體成型面生成的一般過程是：①復制與工件形狀相匹配的被子；②對復制的被子進行適當?shù)奶??理、偏移、延伸、修剪等；③使用加工好的被子 被子生成檢查特定的成型面?！鴪D2 特定成型面與工件成型面的關系示意圖3. 1. 被子的生成與加工1. 2 規(guī)則部分貼合被子的本質是工件的相應成型面。檢具中的重合部分和規(guī)則部分可以分為兩類：一類可以通過外部“復制粘貼”的方式直接生成。首先選擇所需的工件表面，如外購件，如各種螺絲、快速夾具等。此類零件往往已經(jīng)在①系列（）2b中?？筛鶕?jù)需要同時選擇多個連續(xù)面。在編輯和標準化過程中，無需自己進行詳細設計制作，在第三方編輯菜單中可以執(zhí)行“復制”命令。然后執(zhí)行“粘貼”命令，通過貼合被子得到這些零件的數(shù)字模型。
另一種是需要自行設計制造或定制的一代。需要注意的是：①在裝配環(huán)境中，應先檢查具體零件，如各種定位銷、量規(guī)等。因為這類零件的特殊零件被激活，然后執(zhí)行“粘貼”命令，只有這種方式生成的配套被子是唯一的，一般不能直接購買，但這些零件也有很強的規(guī)律性，只屬于檢查組。零件的特性；②執(zhí)行“粘貼”命令時，一般會發(fā)生少量尺寸變化，因此認為這種部位可以填孔，生成完整的被子，有利于后續(xù)加工。能夠。零件庫的使用可以使檢具的設計和制造更快、更經(jīng)濟。選擇新生成的貼合被子，執(zhí)行“偏移”命令，生成2個通用CAD平臺設計檢測工具的通用工藝偏移被子。注意選擇正確的偏移方向和距離。也可以以廣泛使用的Pro/E軟件為例，根據(jù)需要介紹通用CAD中的貼合被、偏被被進一步“延伸”和“修復”的設計和建模方法。應用Pro/E Universal Module's Shear”過程。例如，在圖2e中，曲面②可以通過曲面①的法線偏移生成，曲面建模，實體建模和裝配功能可以實現(xiàn)檢具的設計和構建。曲面 ④ 可以由曲面 ③ 的切向延伸生成。然后進行修剪以生成整體模型。③ ④ 被子組，從中可以生成特定的成型面。
因為檢具是針對被檢工件的，所以要根據(jù)工件的數(shù)字模型進行設計。在Pro/E的裝配環(huán)境中，以工件作為第一個構件，檢查混凝土成型面是否為實體面，將被組生成的實體面進行裝配，這樣可以作為參考可根據(jù)實際情況選用“自上而下”方式的對象。大致流程如下： 3. 2. 1 拉伸到被子生成夾具實體 ① 建立三個基準面；② 檢查具體設計；③ 定位銷和檢測 將該平面作為草圖平面，將實體拉伸到被子上，然后生成檢測等相關零件的設計；④ 其他部分的設計；. 注意，和零件圖。草圖形狀不能超出面組在草圖平面上的投影范圍，否則拉伸會失敗。被套的邊環(huán)通常作為草圖的一部分或全部投影到草圖平面上。被子的邊線可能比較復雜，一一選擇邊線段生成投影草圖很容易出錯。為了避免這樣的問題，可以使用Pro/E的“智能”選擇方法，先選擇偏置被子（先選擇一個線段作為邊環(huán)，移動鼠標，邊環(huán)會被選中）預-selection，然后用左鍵正式選擇循環(huán)線；然后使用“復制和粘貼” 從邊緣循環(huán)線生成獨立曲線特征的方法；這樣，在繪制拉伸特征時，可以直接以“循環(huán)”模式將曲線投影出來，生成草圖圖形。
() (圖2b中4這樣生成的檢測體和圖2b中工件的邊緣)▲圖3裝配環(huán)境中的工件和③在相對于工件表面的三個參考平面的法線方向不必然對齊。在檢具中對工件進行實體造型之前，應先建立檢具的三個基準面，當邊緣輪廓沒有嚴格的檢驗要求時，允許這樣設計，加工工藝好。示例如圖 4 所示。（如圖3所示。要生成的基準塊測量平面或基準套的基準端3. 2. 2對厚被子生成量規(guī)實體）面和軸必須是與此相同，三個基準面重合。圖2c中的底板、檢查混凝土等零（）面組②，執(zhí)行“加厚”命令生成附加零件，這些零件也會在三個基準平面的基礎上生成。三個基面應該是工件的（厚實的）。由于向著面組的法線方向加厚，所以側面圖2C中的參考坐標系是平行的。例如，車輛零件一般以車身坐標系為④，圖2c中的工件邊線③是相對于工件表面法線部分的參考坐標系，三個基面應與車身坐標平行系統(tǒng)，它們自然是對齊的。加厚實體與量規(guī)底板之間的實體可以使用，與原點的偏移距離應為整數(shù)。當三個基面的水平基準面()拉伸到加厚體的下表面時，應提前復制完整被子的正方形()面，然后偏移一個稱為放置平面的平面。，類似于“3. 2. 1”中描述的方法，示例如圖5所示。
上平面將與它重合。機械設計與研究卷21 64 在檢具的裝配環(huán)境中，可以從常規(guī)零件庫中調(diào)用具有指定參數(shù)的零件并裝配到合適的位置 Generate Checker Quilt 生成一個checker配置。調(diào)用零件庫 3. 2. 3 用被子修改現(xiàn)有實體生成夾具實體就像使用生成的被子對現(xiàn)有實體進行適當修改，從而生成一個模板具有的檢查體所需的成型表面。常用的修改方法有“更換”和“實件組裝，▲圖7圓柱檢查銷的族表體化”?！疤鎿Q” 方法是指在對現(xiàn)有實體的表面進行偏移時需要選擇實例名稱，這與一般零件裝配不同。這樣，當裝配進入 () 時，替換選項被選中，實體的這個面被替換為被子，來自模板零件的實例部分，而不是模板零件本身。相應地，形成特定的成型面；“固化”法是指用被子將現(xiàn)有的具有標準尺寸的零件，如螺釘、基準套、導銷套等，分離成一個實體，留下合適的零件。該實體充當檢查混凝土。同樣，這兩種方法一般都可以通過選擇合適的實例名稱來獲得所需的實例大小。零法使用的現(xiàn)有實體截面不能超過被子的范圍。件。對于關鍵尺寸為非標準尺寸的零件，很難找到尺寸完全對應的實例。例如，檢查銷的檢查部分的公稱尺寸取決于被測零件庫的建立和使用的劃分尺寸、尺寸公差和孔的形狀。公差，在模板零件的族表中使用Pro/E的參數(shù)化和族表功能可以很容易地建立并且不可能窮盡所有可能的尺寸，只能列出部分尺寸。在零件庫的情況下，一般選擇大小相近的實例進行組裝，然后根據(jù)需要在適當?shù)牡胤叫薷南鄳拇笮 ?/p>
在建立3D模板時，檢查部分和導向部分的公稱直徑為公稱直徑。圖 6 列出了一些可用于制作相應工程圖的零件。, 生成實例零件時，使用模板零件建立零件庫的常規(guī)部分。將對應的工程圖文件復制到實例零件的同一目錄下，并將file()名稱改為與實例零件文件名相同的擴展名。這樣，工程圖就是實例零件的工程圖，它們之間是相互驅動的關系。5 應用實例 一套檢測工具。待測工件如圖3所示，為汽車沖壓件。檢具的設計要點如下： 5. 1 工件的定位 檢具的典型1面2孔，如圖3所示，分解為3個平行面A1、A2、A3散布在工件周邊；2 個孔 ( ) 2 為每個系列建立模板零件。
創(chuàng)建模板文件時，應同時使用 B 和 C。為定位工件，反映工件的檢測基準，應考慮檢測的兼容性和簡便性，在設計工件三個參考平面對應的平面時，不要試圖使模板零件也派生很多。不同形狀的零件，避免零件再生失敗。例如定位和檢測如圖2a所示；2個孔的定位可以通過2個定位銷來實現(xiàn)，如圖1所示，圓柱銷可以使用模板零件，但圓柱銷和錐形銷要分開顯示。使用 2 個模板部件。充分利用Pro/E的變量關系函數(shù)，5. 2 工件的檢驗以臨界尺寸為基本變量，建立其他變量尺寸和臨界尺寸。工件的主要檢測要素是工件周圍的成形面。簡介： 之間的關系。1mm，而對工件邊緣的輪廓要求更低：3mm。因此，您可以參考（3)模板零件中，使用Pro/E的族表功能建立圖2b所示的參數(shù)來設計檢查特定成型面進行檢查，列出工件，并基本變量一般都放好了，進入?yún)?shù)表，圖7顯示了族表構建的測試面與測試車身成型面的偏移距離為3mm。使用立柱檢測針的參數(shù)表，d 12 和d13 分別代表檢測針檢測通過和停止。量規(guī)用于檢測工件表面與被檢體成型面之間的距離是否為測量部分和導向部分的公稱直徑。
不同的實例名稱對應3±0.5mm范圍內(nèi)的一組參數(shù)，從而判斷其是否合格。() 本例中的數(shù)字為 d 12 和 d 13 ，對應一個可以生成的實例。對于定位銷、限位器、基準套等常規(guī)零件，可以通過零件。保存模板文件后，會生成相應的零件庫。庫來快速設計。（續(xù)第 82 頁） 4. 使用 2 規(guī)則零件庫 Mechanical Design and Research Vol. 21 82 3. 2. 四槽螺旋槳直徑比為 3. 5:1 ▲圖 27▲圖 28▲圖 29 處理能力和效率。[4] 陳義崇，易軍，王尚武．攪拌設備設計[M]．上海：上?？茖W技術出版社，198< @3. 參考資料：[5] Fluent 應用示例。流利。Inc. [6] Unigraphics , UG/ Open MenuScript 用戶指南 , 第 1 版8. 0 , [ 1 ] 何星, 許楠楠, 何安喜。鋼板鹽酸酸洗液制備氧化鐵及其在2001.研究中的應用[J]. 功能材料與器件學報, 2002, 8 (3):17～19.[7] Fluent Application Handbook. Fluent. Inc. [2] Chen Jiasun, Zhang Shengjian. Overview of the technology of the用洗滌廢液制備高品位氧化鐵大學機械與動力工程[3]鄭龍琪.鋼鐵酸洗廢液處理技術評價[J].鋼鐵研究,1997,()研究生院, [6] Unigraphics，UG/ Open MenuScript 用戶指南，第 1 版8. 0，[1] 何星，許楠楠，何安希。鋼板鹽酸酸洗液制備氧化鐵及其在2001.研究中的應用[J]. 功能材料與器件學報, 2002, 8 (3):17～19.[7] Fluent Application Handbook. Fluent. Inc. [2] Chen Jiasun, Zhang Shengjian. Overview of the technology of the用洗滌廢液制備高品位氧化鐵大學機械與動力工程[3]鄭龍琪.鋼鐵酸洗廢液處理技術評價[J].鋼鐵研究,1997,()研究生院, [6] Unigraphics，UG/ Open MenuScript 用戶指南，第 1 版8. 0，[1] 何星，許楠楠，何安希。鋼板鹽酸酸洗液制備氧化鐵及其在2001.研究中的應用[J]. 功能材料與器件學報, 2002, 8 (3):17～19.[7] Fluent Application Handbook. Fluent. Inc. [2] Chen Jiasun, Zhang Shengjian. Overview of the technology of the用洗滌廢液制備高品位氧化鐵大學機械與動力工程[3]鄭龍琪.鋼鐵酸洗廢液處理技術評價[J].鋼鐵研究,1997,()研究生院, 鋼板鹽酸酸洗液制備氧化鐵及其在2001.研究中的應用[J]. 功能材料與器件學報, 2002, 8 (3):17～19.[7] Fluent Application Handbook. Fluent. Inc. [2] Chen Jiasun, Zhang Shengjian. Overview of the technology of the用洗滌廢液制備高品位氧化鐵大學機械與動力工程[3]鄭龍琪.鋼鐵酸洗廢液處理技術評價[J].鋼鐵研究,1997,()研究生院, 鋼板鹽酸酸洗液制備氧化鐵及其在2001.研究中的應用[J]. 功能材料與器件學報, 2002, 8 (3):17～19.[7] Fluent Application Handbook. Fluent. Inc. [2] Chen Jiasun, Zhang Shengjian. Overview of the technology of the用洗滌廢液制備高品位氧化鐵大學機械與動力工程[3]鄭龍琪.鋼鐵酸洗廢液處理技術評價[J].鋼鐵研究,1997,()研究生院, 洗滌廢液制備高品位氧化鐵技術概述大學機械與動力工程[3]鄭龍琪．鋼鐵酸洗廢液處理技術評價[J]. 鋼鐵研究，1997，（）研究生院，洗滌廢液制備高品位氧化鐵技術概述大學機械與動力工程[3]鄭龍琪．鋼鐵酸洗廢液處理技術評價[J]. 鋼鐵研究檢具設計，1997，（）研究生院，
同時協(xié)調(diào)檢驗要求和加工工藝。2000.在建立常規(guī)零件庫時，注意分析各系列零件的規(guī)律性，找出[6]楚立寶，盧金坤Pro/EN GINEER野火模具設計[M]. 北京：北京大學出版社，200 3. 適當?shù)年P鍵維度。大多數(shù)中高端 CAD 軟件的表面類似于 Pro/( )[7] 林慶安。Pro/ EN GINEER Wildfire 零件設計基礎[M]．E 組函數(shù)、族表函數(shù)和裝配函數(shù)，本文總結的方法也可以在這些軟件中使用。注意分析各系列零件的規(guī)律性，找出[6]楚立寶，盧金坤Pro/EN GINEER野火模具設計[M]．北京：北京大學出版社，200 3. 適當?shù)年P鍵維度。大多數(shù)中高端 CAD 軟件的表面類似于 Pro/( )[7] 林慶安。Pro/ EN GINEER Wildfire 零件設計基礎[M]．E 組函數(shù)、族表函數(shù)和裝配函數(shù)，本文總結的方法也可以在這些軟件中使用。注意分析各系列零件的規(guī)律性，找出[6]楚立寶，盧金坤Pro/EN GINEER野火模具設計[M]．北京：北京大學出版社，200 3. 適當?shù)年P鍵維度。大多數(shù)中高端 CAD 軟件的表面類似于 Pro/( )[7] 林慶安。Pro/ EN GINEER Wildfire 零件設計基礎[M]．E 組函數(shù)、族表函數(shù)和裝配函數(shù)，本文總結的方法也可以在這些軟件中使用。
這些檢具的設計和建模方法對于通用（）治具的開發(fā)也有一定的參考價值。作者簡介：姚興軍 1968-，男，華東理工大學，講師，副主任，研究方向：CAD\CAE\CAM技術，精密測量技術，數(shù)控技術，發(fā)表參考文獻：5篇論文，2部專著. [1] 劉海芳. 基于Pro/E的機械設計標準件庫的建立[J]. 機械設計）（接第 74 頁） Wen, 1986, 3:354～36 2. [11] Morison JR, O'Brien MP, Johnson JW, Schaaf SA, The Force [15] Ghadimi R. A Simple靜力和表面波作用于樁基的高效算法[J]．海上柔性立管的石油交易動態(tài)分析[J]．電腦 ＆()( )( )Srrctures English, 1988. 29, 4:541～555.English. AIME, 1950, 189:149～154. [12] Hapel KH , Kohl¨ M. Statische Festigkeitsberechnungen und[16] 肖凌靜。深海礦區(qū)礦管運動學及動力學特性研究[D]. North Dunamische Untersuchungen an Drilling Risern zurjing: 北京科技大學, 2000.Erdolex ¨ ploration bei 2000m Meerestiefe [J]. Meerestechnik (德文 [17] Shaojun liu, Gang Wang, Li Li. Virtual Reality Research of Oc)cean Polymrtallic Nodule Minming Based on COMRA's Mining, 1982, 13, Nr. 1: S. 13～18.@ > [13] Hapel Kh, Kohl¨ M. Erzwungene Transversalschwingungen System [A]。Proc 11 th Int Offshore and Polar Eng Conf [C]，langer Drilling Riserder Dam¨pfungsparemeter der linerisiertenBeijing，中國,2002 261～264.@ >()() Widerstandskraft OffshoreTechnik [ J ] . Stahlbau German, 1980 , 49 , Nr. 11 , S. 335～34 1.() 作者簡介：徐海亮 1965 - 男，副教授，博士，主要研究方向為海洋 [14] Owen DG, Qin K. Model Trsts and Analysis of Flexible Riser海洋采礦，礦山機械，發(fā)表論文20余篇。系統(tǒng)[J]。Offshore Mechanics and Arctic Engineering (English Virtual Reality Research of Oc)cean Polymrtallic Nodule Minming based on COMRA's Mining, 1982, 13, Nr. 1: S. 13～18. [13] Hapel Kh, Kohl¨ M. Erzwungene TransversalschwingungenSystem[A]。Proc 11th Int Offshore and Polar Eng Conf [C]，langer Drilling Riserder Dam¨pfungsparemeter der linerisierten，中國北京，2002 261～264.()()Widerstandskraft OffshoreTechnik [J]. Stahlbau 德國人，1980 年，49，編號。11 , S. 335～341.() 作者簡介： 徐海亮 1965 - 男，副教授，博士，主要研究方向為海[14] Owen DG，Qin K. 柔性立管的模型研究與分析海洋采礦、礦山機械，發(fā)表論文20余篇。系統(tǒng)[J]。Offshore Mechanics and Arctic Engineering (English Virtual Reality Research of Oc)cean Polymrtallic Nodule Minming based on COMRA's Mining, 1982, 13, Nr. 1: S. 13～18. [13] Hapel Kh, Kohl¨ M. Erzwungene TransversalschwingungenSystem[A]。Proc 11th Int Offshore and Polar Eng Conf [C]，langer Drilling Riserder Dam¨pfungsparemeter der linerisierten，中國北京，2002 261～264.()()Widerstandskraft OffshoreTechnik [J]. Stahlbau German, 1980 , 49 , Nr. 11 , S. 335～341.() 作者簡介：徐海亮 1965-男，副教授，博士，主要研究方向為海洋[14] Owen DG，Qin K. Model Trsts and Analysis of Flexible Riser 海洋采礦，礦山機械，發(fā)表論文20余篇。系統(tǒng)[J]。海洋力學與北極工程（英文 Langer Drilling Riserder Dam¨pfungsparemeter der linerisiertenBeijing,China,2002 261～264.()()Widerstandskraft OffshoreTechnik [J]. Stahlbau German,1980,49,Nr.11,S. 335～341.() 作者簡介：徐海亮 1965 - 男，副教授，博士，主要研究方向為海[14] Owen DG , Qin K. Model Trsts and Analysis of Flexible Riser海洋采礦, 礦山機械, 發(fā)表論文20余篇. Systems[J]. Offshore Mechanics and Arctic Engineering(英文Langer Drilling Riserder Dam¨pfungsparemeter der linerisiertenBeijing,China,2002 261～264. ()()Widerstandskraft OffshoreTechnik [J]. Stahlbau German,1980,49,Nr. 11，S。335～341.() 作者簡介：徐海亮 1965 - 男，副教授，博士，主要研究方向為海[14] Owen DG , Qin K. Model Trsts and Analysis of Flexible Riser海洋采礦、礦山機械，發(fā)表論文20余篇。系統(tǒng)[J]。海洋力學和北極工程（英語
