基于Solidworks组合夹具的参数化设计原理.doc

PAGE \* MERGEFORMAT 24 1 基于Solidworks的组合夹具的参数化设计原理 组合夹具是典型的具有尺寸系列特征的产品，组合夹具元件的几何拓扑结构基本相同或相似，尺寸规格不同，但是尺寸规格具有系列化的特点。在传统的组合夹具设计过程中，由于缺少有力的工具，设计人员经常要进行重复设计，效率较低。为提高设计效率，采用基于特征的参数化设计技术是适合组合夹具特点、实现组合夹具快速设计的有效方法之一。本文将讨论基于三维设计软件平台 HYPERLINK /companysearch.aspx?id=118 \t _blank SolidWorks的参数化设计方法。 目前采用 HYPERLINK /companysearch.aspx?id=118 \t _blank SolidWorks 平台实现参数化设计的方法有两大类。第一类是采用基于 HYPERLINK /companysearch.aspx?id=118 \t _blank SolidWorks软件进行二次开发的方法实现，既可以采用宏技术，利用宏通过内部编程操作SolidWorks对象，然后利用VC/VB 等语言编程实现参数化设计；也可以采用尺寸驱动技术，利用尺寸驱动原理，采用外部编程实现SolidWorks 对象的操作，进行参数化设计。第二类是灵活应用SolidWorks软件本身的强大功能，实现参数化设计。这两种参数化设计方法各有千秋，软件二次开发的方法对零件特征提取的要求相对较低，软件功能强大，使用方便，效率高，对操作者的水平要求不高，但是软件开发工作量大，软件修改维护不便。采用SolidWorks软件本身的功能实现参数化设计时，对操作者的水平要求较高，对零件特征提取要求高，使用比较方便，不需要软件开发，非常便于修改、维护和扩展。由于组合夹具元件的特征参数和参数系列比较明确，而且在使用时经常要根据应用情况进行局部的修改，所以本文将基于采用SolidWorks 软件的配置技术来实现组合夹具的参数化设计。 1.1 应用SolidWorks配置功能实现参数化设计的基本思路 ? 配置是SolidWorks软件的一个重要功能，实现配置的方法之一就是通过压缩或隐藏特征来设计结构相近或相似的系列零件和装配体方案，并对它们分别命名，以便快速实现设计任务；也可以通过系列零件设计表来控制系列零件的尺寸值，从而生成不同的配置，实现参数化设计。如阁1 所示的结构相似的系列零件，应用SolidWorks 配置功能，可以通过零件设计表来定义侧孔的位置和数量，可以通过压缩或隐藏特征来控制零件腔体中隔板的有无。所以在设计时，只需要对图la 所示零件一次造型，通过灵活使用配置功能，不需再次造型就可以实现图lb 、图lc零件的设计，从而实现图1 所示该组零件的参数化设计。 同样，将具有配置属性的零件装配在一起，通过定义各个零件的不同配置，就可以实现不同的装配体设计，从而实现产品的参数化设计。显然这种设计方法不需要多次造型、修改零件或多次装配，节约了涉及间，提高了效率。 （a） （a） (c) (b) 图1-1 配置的功能 ?1.2 基于配置技术的组合夹具元件参数化设计 ?组合夹具元件，按其用途不同，可分为八大类：基础件、支承件、定位件、导向件、压紧件、紧固件、其它件和合件等。本文主要以基础件为例来说明组合夹具元件的参数化设计过程。具体设计步骤如下： (1)基本零件设计与尺寸和特征命名用 solidworks设计图1-2所示基础件的三维图形，为了便于识别和管理系列零件，可以给主要特征和尺寸专门命名。例如在标定尺寸时，用户可以自己定义尺寸名称，具体实现方式是右击尺寸，在属性窗口中更改名字，如图1-3中的基础板宽、基础板厚等。另外也可以在特征树中为拉伸、切除和线形阵列等特征命名，中横T 形槽阵列等。 ?? (2) 建立系列零件表 在Feather Manager 设计树选项中右击注解文件夹，选择显示特征尺寸选项，然后在工具栏中选择插入——系列零件设计表，在系列零件设计表窗口中选择自动生戚，双击需要系列化的尺寸就生成一个配置。如图1-3 所示，在A3 中输入配置名称，在田、C3 、D3…等栏中输入不同的参数数据，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。 图1-3 所示的系列零件设计表类似于数据库中的一张表，A3、A4、A5、A6 表示实体，B， C、D等字段表示属性，零件的不同配置就是表中的纪录。因此通过配置建立系列零件设计表，就相当于建立了该零件的参数数据库，通过选取、修改、增加数据库中的参数，就可以实现组合夹具元件的参数化设计。如果元件不同配置的特征稍有差别，还可以通过压缩、隐藏特征的功能实现。本文通过改变参数值生成了5 个配置，