基于通用CAD平台的检具设计方法_管理和营销_专业数据
第21卷，2005年6月3日，机械设计和研究卷。 21 3号杂志。 ，2005 Article No .: 100622343（2005)032062203一种重要的质量工具。具有规律性基于通用CAD平台的设计建模方法检具设计姚兴军（华东理工大学石油化工学院，上海201512，E2mail：yxjshcn @ 126.com）姚兴2jun1.1关于检查特定成型表面：在分析检具设计的特性和要求的基础上，通用的建模方法检具设计提出了在通用CAD软件平台上的应用，以Pro / E的通用模块为例，总结了被子功能的使用。生成检测特定成型面的方法有3种：挤出到被子，加厚被子，用被子修改实体；描述了使用族表功能建立和使用检查夹具的直纹零件库的步骤，这些方法适用于一般的夹具，该设计也具有一定的参考价值。广告;造型;被子;零件库。分类号：TH12文件标识码：A基于Conventionol CAD的测试夹具设计方法（华东理工大学石油化工学院，上海201512）检验工具是一种扁平化的检验工具，可以快速检验其合格性甚至测量相关元素的误差值。
检查工具已成为受控产品。由于检查工具的特殊性，要求检查工具的开发必须跟上产品发布新节奏的步伐。随着产品周期的缩短和产品形状的不规则性，对检验工具的设计提出了更高的要求。基于这样的要求和目的，使用CAD技术进行数字仿真设计检查工具是大势所趋，这也为后续检查工具CAM做准备。从这个意义上说，检查工具的开发和预成型产品设计已广泛使用了CAD技术，并且直接基于产品开发存在许多相似之处。但是，主流的CAD软件已经具有较为成熟的模具模块，而专用的检测工具模块还没有，这也说明了检测工具开发的复杂性。尽管如此，根据检查工具的特性和要求，基于通用CAD平台，可以得出结论，该检查工具更适合分析检查工具零件。检查工具应具有定位，夹紧和检测工件的功能。定位主要是通过检查混凝土和各种定位销零件来实现的。夹紧主要通过各种快速夹具及其支撑部件来实现。该检测主要通过各种测量工具（例如限位表）和测量仪器（例如百分表）实现。图1显示了一组用于钣金冲压件的检查工具。根据形状的规律性，这些检查零件可以分为两类：带成型等。以下是对检查专用成形表面和常规零件的分析：表面零件（主要是检查细节）和常规零件（例如各种快速夹具，量规）。接收日期：2005-01-04摘要：根据分析针对测试夹具设计的特点和要求，提出了基于传统CAD软件的测试夹具的一般设计与建模方法。以Pro / E的通用模块为例，利用被子功能总结了3种创建测试夹具主体成型表面的方法：挤出到被子，hicken被子，用被子修改固体。还通过族表功能描述了建立和使用常规零件目录来测试夹具的过程。这些夹具可用于一般的夹具设计。关键词：测试夹具； CAD；建模；被子；零件目录▲1图一组钣金冲压零件检查工具检查特定的成型表面，有的是工件的定位参考，有的是工件的检测参考。
这要求检查的特定成型表面与工件的成型表面之间存在一定的对应关系，并且其分布通常可以分为5种情况，如图2所示。在图2a中，定位检查工具的参考面②与工件表面①接触；图2b中的检查基准面②与工件面①的偏移距离为3mm。图2c中的检查基准面②和工件表面①的偏移量为3mm，检测基准面④相对于工件边缘①的法线方向与工件边缘线③对齐。在图2d中，检查工具的检测基准面②与工件面①对准，检测基准测量面④在工件的边缘线③与工件面①之间的切线偏移距离为3mm。图2e中的检查基准面②与工件面①的偏移距离为3mm，检测基准面④与工件面③对准。从图2可以看出，检查体的模制表面与模具的型腔表面不同：检查体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，它与工件表面接触（图2a中的表面②，用于检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姚兴军：检具设计基于通用CAD平台的633方法来检查特定成型表面的建模方法根据以上分析，特定成型表面的形状是多种多样的，这就决定了（不宜简单地使用“切割” Pro / E装配模块中的CutOut方法或模具模块中的型腔生成方法来生成，而应根据检查的定位和检查要求智能检具，充分利用被子功能来生成检查特定的成型表面工具。
检查特定成形表面的一般过程是：①复制适合工件成形表面的被子； ②正确处理被褥（胶印，伸展，修剪等）； ③使用过程粘贴的被子组将生成一个详细的成型表面。 ▲2工件的特定成形表面与成形表面之间关系的示意图3.1面组1.的生成和处理2关于常规零件装配面组与相应的成形基本上是一致的在工件表面，可以使用“复制2粘贴”方法生成。首先选择所需的工件表面，如图2b中的①所示（您可以根据需要同时选择多个连续的曲面）。检查工具中的常规零件可以分为两类：一类是可以直接购买的零件，例如各种螺钉，快速夹具等。此类零件通常是序列化和标准化的，无需设计和制造。详细制造，这些零件的数字模型可以通过第三方获得。另一个是需要我们自己设计或制造或定制的零件，例如各种定位销和量规。由于此类零件的特殊性，通常无法直接购买，但是这些零件的规则性很强，并且只有很小的尺寸会发生变化，因此可以确定此类零件的常规零件库。使用零件库可以使检查工具的设计和制造更快，更经济。在编辑菜单中执行“复制”命令，然后执行“粘贴”命令，创建粘贴面组。
应注意的是：①在装配环境中，应首先激活检查的特定零件，然后执行“粘贴”命令。只有以这种方式产生的缝被子才是被检夹具的一部分。 ②执行期间通常，“粘贴”命令需要填充孔以生成完整的被子，这有利于后续处理。选择新创建的合缝被子并执行“ offset”命令以生成偏移被子。注意选择正确的偏移方向和距离。您可以根据需要进一步“扩展”和“修复”缝被子和胶合被子。例如，在图2e中，可以通过表面①的法向偏移生成表面②，并且可以通过表面③的切向扩展生成表面④，然后修剪这两者以生成整体3.2使用曲面组生成详细的成型曲面2通用CAD平台设计夹具的一般流程这里，以广泛使用的Pro / E软件为例，介绍通用CAD平台上夹具的设计建模方法。介绍。 Pro / E通用模块的表面建模，实体建模和装配功能的综合应用可以实现检查工具的设计和建模。由于检查工具是用于检查工件的，因此应根据工件的数字模型进行设计。在Pro / E组装环境中，将工件组装为第一组件，因此可以将其用作参考对象，以“自上而下”的方式设计检查工具。一般过程如下：①三基平面建立； ②检查具体设计； ③定位销，检测销等相关零件的设计； ④其他部分的设计； ⑤生成装配工程图和零件工程图。
可以根据实际情况选择一种方法。 3.2.1延伸到被子以生成量具实体。量具的上表面与被子重合。请注意，草图形状不能超出被子在草图平面上的投影范围，否则拉伸将失败。通常，被子的边缘环作为草图形状的一部分或全部投影到草图平面上。被子的边缘线可能更复杂，并且容易出错，一一选择边缘线段以生成投影草图。为了避免此类问题，可以使用Pro / E的“智能”选择方法来选择偏移面组的边缘环（首先选择其中一个线段，移动鼠标，将预先选择边缘环，然后使用左键正式选择循环线）；然后使用“复制2粘贴”方法为边缘环线生成独立的曲线特征；这样，您可以在绘制拉伸特征时直接以“循环”方式投影曲线以生成草图形状。 ）这样生成的检查体的侧面（图2b中的④和图2b中的③在工件边缘（图2b）中）不一定相对于工件表面的法线方向对齐。如图所示，在装配环境中，工件和第三个零件在检验工具进行实体建模之前，参考平面应首先建立检验工具的三个参考面，如图3所示。产生的（或参考端面和参考套筒的轴线）必须与三个参考表面组合在一起。参考平面重合。
诸如底板和检查详细信息之类的零件也将基于三个基准平面进行生产。三个基本平面应平行于工件的参考坐标系。例如，汽车零件通常使用车身坐标系作为零件的参考坐标系。三个基准平面应与身体坐标系平行，并且距原点的偏移距离应为整数。基于三个基准平面的水平基准平面，另一个平面（称为放置平面）会偏移，并且要生成的基板的上平面将与其重叠。当对边缘轮廓没有严格的检查要求时，可以进行这种设计，并且加工技术良好。图4中显示了一个示例。3.2.2为厚被子创建了量规实体thick实体。因为它朝着面组的法线方向变粗，所以侧面的④（在图2C中）和工件的边缘线（图2c中的③）与工件表面的法线自然对齐。增厚的实体和检查基板之间的实体可以通过拉伸到增厚的实体的下表面来生成（完整的被子也应事先复制），这与3.2.中描述的方法类似。在图1中示出示例，如图5中所示。③④2被子，由此可以产生检查混凝土的成型表面。检查混凝土的模制表面是固体的表面，由被子产生多少个固体表面。放置平面是草图平面，实体被拉伸。转到被子以生成检查）在被子对面（图2c中的②，执行“ thickening”命令以生成加号64 Mechanical Design and Research 21 Volume 21）。检验工具的装配环境，可从常规零件库中调用指定零件的参数并▲4拉伸到被子以生成检验主体▲5拉伸加厚+拉伸到被子以生成检验机身并将其组装到合适的位置。
调用零件库的操作类似于将模板零件与族表组装在一起。▲7图圆柱检查销的族表3.2.3使用被子修改现有实体以生成零件检查工具实体。被子对现有实体进行适当的修改，以生成具有所需成型表面的检查混凝土。常用的修改方法是“替换”，“实现和集成”和“替换”。该方法是在使现有实体的某个表面偏移时选择“替换”选项，并使用被子替换实体的该表面以形成检查实体成型表面的“物化”；该方法是指使用被子将现有实体分开，并将适当的实体保留为检查详细信息。同样，这两种方法使用的现有实心截面也不能超出被子的范围。与一般零件装配不同，您需要选择实例名称。以这种方式组装的是模板部分的实例部分（而不是模板部分本身）。对于具有标准尺寸的零件，例如螺钉，基准套，销导向套等，通常可以通过选择适当的实例名称来获得所需大小的样品零件。对于关键尺寸为非标准尺寸的零件，很难找到与尺寸完全对应的示例。例如，检测销的检测部分的标称尺寸取决于被测孔的标称尺寸，尺寸公差和几何公差。不可能用尽表中所有可能的尺寸，只能列出一些尺寸。在这种情况下智能检具，通常选择一个大小相似的实例进行组装，然后根据需要修改相应的大小。
4.3生成常规零件的工程图4建立并使用常规零件库利用Pro / E的参数化和族表功能，可以轻松构建和使用检查夹具的常规零件库4.1常规零件库的建立建立检查工具的规则零件库的步骤如下：（1)分析检查工具的常用规则零件，进行适当的分类，并在设计检查工具时发现，可能需要生成规则零件的工程图，生成工程图的工作量比较大，实际上，现有模板零件的工程图可以用来快速生成示例零件的工程图。创建三维模板零件后，应制作相应的工程图，生成示例零件时，模板零件为将工程图文件复制到示例零件的相同目录，并将文件名更改为与示例零件文件名相同的文件名（扩展名相同）。这样，工程图就是示例零件的工程图，并且可以找出各个零件的规律性，尤其是关键尺寸以及其他尺寸与关键尺寸之间的关系。例如，对于圆柱形检测销，键的尺寸是检测部件和导向部件的公称直径。 6列出了一些可用于构建零件库的常规零件。 5应用示例1显示了使用本文介绍的方法在Pro / E的常规模块块上设计的一组检查工具。被测试的工件如图3所示。它显示为汽车的冲压件。
检查工具的设计要点如下：5.1工件的定位▲6在该图中，可以建立零件库的常规零件。工件的检查基准通常是1个侧面2个孔，如图3所示，1个侧面被分解为3个平行的小面A1、2和3，散布在工件周围。 B和C分别有2个孔AA。为了定位工件并反映工件的检查基准，在检查中应设计与工件的3个参考平面相对应的平面。情况如图2a所示。可以通过2个定位销来实现2个孔的定位，如图1所示。5.2工件检测（2)为每个系列创建模板零件。创建模板文件时，必须考虑其兼容性和简单性：不要试图使模板零件衍生出太多不同形状的零件，避免零件再生失败，例如，一个模板零件可以用于圆柱销的定位和检查，而两个模板零件应用于圆柱销和锥形销。充分利用Pro / E的变量关系功能，并以键尺寸为基础变量，建立其他变量尺寸和键尺寸之间的关系。（3)在模板零件中，使用族表Pro / E建立参数的功能。工件的主要检测元素是工件周围的成型表面轮廓：1mm，并且工件边缘的轮廓要求为较低：3mm。
因此，您可以参考列表，并且通常将基本变量放入参数列表中。图7显示了由族表建立的圆柱状检测销的参数列表，其中d12和13分别代表检测销的检测部件和导向部件的公称直径。不同的实例名称对应于一组参数（在此示例中为d12和d13），该参数对应于可以生成的实例部分。保存模板文件后，将创建相应的零件库。 4.2使用图2b中所示的用于常规零件库的方案来设计用于检查的检查体形成表面，工件的被测表面与检查体形成表面之间的偏移距离为3mm。通过使用限位规判断其合格性，检查工件表面与检查体成型表面之间的距离是否在3±5mm范围内。0.对于常规零件，例如定位销，通过量规，参考装置等，您可以快速设计零件库。 （靠近第82页）82 3.2.4个油箱的螺旋桨直径比为3.5：1。 《机械设计研究》第21卷，第▲27图▲28图▲29图[4]陈一冲，易军，王尚武。搅拌设备设计[M]。上海：上海科学技术出版社，198 3.[5]流利的应用实例。流利。 Inc. [6] Unigraphics，UG /打开MenuScript用户指南，版本18.0，s 2001.[7] Fluent应用手册。流利。公司的处理能力和效率。
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在这些软件中使用。这些检查工具的设计和建模方法对一般夹具的开发也具有一定的参考价值。参考文献：[1]刘海芳。基于Pro / E的机械设计标准零件库的建立[J]。机械设计（续第74页）[11] Morison JR，O'Brien MP，Johnson JW，Schaaf SA，桩上表面波施加的力[J]。石油交易（英文）。目标E，1950，189：149〜15 4.[12] Hapel K2H，Ko hl M. Statische Festigkeitsberechnungen und¨Dunamische Untersuchungen and Drilling2Risern zur Erdolexploration bei 2000m Meerestiefe [J]。 Meerestechnik（German），1982，13，未注册。 1：S。13〜18.[13] Hapel K2h，K。M. Erzwungene Transversalschwingungen o hl langer Drilling Riser2der D －线宽比重计（Offshore2Technik）[J]。 Stahlbau（德语），1980年，第49期。 [11]，S。335〜341.[14] Owen DG，Qin K.挠性立管系统的模型Trsts和分析[J]。海洋工程与北极工程（作者：徐海亮（1965-）男，副教授，主要研究方向是海洋采矿和采矿机械，已发表20多篇论文。
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