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第21卷第3期机械设计与研究卷。21 No. 3 June 2005 Machine Design and ResearchJ un., 2005 Article No. (2005) 0306203 检具设计 基于通用CAD平台的方法姚兴军（华东理工大学石油化工学院）科技, 上海 201512, Email: yxjshcn @126. com) 摘要：在分析检具设计的特点和要求的基础上，提出了一个通用的CAD软件平台。检具设计通用建模方法，以Pro/E的通用模块为例，总结了三种使用被子函数生成混凝土造型面的方法：挤压到被子、加厚被子、通过被子修改实体；描述使用步骤族表功能，建立和使用夹具规则的零件库。这些方法对于一般夹具的设计也有一定的参考价值。关键词：夹具；CAD；造型；被套；零件库中图分类号：TH12 文档识别码：ADesigning Methods of Testing Fixture Based on Conventionol CADYAO Xingjun（华东理工大学石油化工学院，上海 201512）根据测试夹具设计的要求，提出了基于常规CAD软件的测试夹具总体设计和建模方法。以Pro/E的通用模块为例，总结出利用被子创建测试夹具本体的3种方法。功能：挤出被子，加厚被子，被子固色。还用族表功能描述了建立和使用常规零件目录进行测试夹具的过程。这些方法可用于通用夹具设计。关键词：测试夹具；CAD；建模；被子；零件 可以测试工件的合格性，甚至可以测量有关元素的误差值。这些方法可用于通用夹具设计.关键词：检测夹具 ;CAD ;造型 ;被套 ;零件目录 夹具是一种用于检测的平面工具，可用于快速检查工件的合格性，甚至可以检测出差异。这些方法可供参考通用夹具设计。关键词：测试夹具；CAD；建模；被套；零件目录。夹具是一种用于测试的平面工具，
检验工具已成为控制产品质量的重要工具。由于检具的特殊性，要求检具的发展必须跟上产品推出的新节奏。随着产品周期的缩短和生产线形状的不规则性，对检具的设计提出了更高的要求。基于这样的要求和CAD技术在产品设计中得到广泛应用的现状，直接根据产品的数字模型，采用CAD技术设计检具是大势所趋，也为后续检测做好准备。工具凸轮。从这个意义上说，检具的发展和模具的发展有很多相似之处。然而，主流的CAD软件已经有一套比较成熟的模具模块，用于一套钣金冲压件检测工具，但是没有专门的检测工具模块检具设计，这也意味着1. 1 关于特定成型面的检测 了解模具的复杂性量具开发。尽管如此，根据检具的特殊检查，有些是工件的定位基准，有些是工件的点和要求。在通用CAD平台的基础上，可以总结出更适合检测工具的检测标准。这就需要一种对工件的具体成形面和成形面进行考察并具有规律性的设计造型方法。有一定的对应关系，其分布一般可分为五种情况，如图2所示。在图2a中，检具的定位基准面②与工件表面①接触。1 检具零件分析；在图2b中，检具的检测基准面②与工件①表面的偏移距离应与工件有正确的距离。定位、夹紧和检查功能。
主定位距离3mm；在图2c中，检具的检测基准面②与工件表面①的偏差是通过检测混凝土和各种定位销零件来实现的，装夹主要是通过距离为3mm的各种快速夹具进行，检测基准面④和工件边线③与工件面()面①的法线方向对齐；在图 2d 中，检测基准面②和工件表面①及其支撑由检测工具实现。将基准测量面④和工件边线③相对于工件表面①对齐检测，实现千分表等切割工具。图 1 显示了一套钣金冲压件检测工具。根据形状的规律，这些检查零件可分为2类：成形方向偏移距离为3 mm的零件；图2e中，检测参考平面②与工件表面①()(的偏移距离为3 mm，检测参考平面为3 mm。④与工件表面③对齐。表面上的零件主要被检测各种快速夹具、量规等具体而规则的零件。从图2中可以看出，检查的具体成型面和模具的型腔面都有等等。以下是具体成型面和规则的分析。零件分别：区别：检查的具体成型面一般不是全形的；除了与工件表面接触的定位成型面（）外，
姚兴军第三期：检具设计基于通用CAD平台的方法 633 特定成型面检查的建模方法 根据以上分析，特定成型面有多种形式，决定()不适合简单使用 Pro/E 是通过装配模块中的“cut out”方法或模具模块中的型腔生成方法生成，但应充分利用被子功能根据具体要求生成特定的成型面进行检查检具的定位和检查。检查具体成型面生成的一般过程是：①复制与工件形状相匹配的被子；②对复制的被子进行适当的处理、偏移、延伸、修剪等；③使用加工好的被子 被子生成检查特定的成型面。▲图2 特定成型面与工件成型面的关系示意图3. 1. 被子的生成与加工1. 2 规则部分贴合被子的本质是工件的相应成型面。检具中的重合部分和规则部分可以分为两类：一类可以通过外部“复制粘贴”的方式直接生成。首先选择所需的工件表面，如外购件，如各种螺丝、快速夹具等。此类零件往往已经在①系列（）2b中。可根据需要同时选择多个连续面。在编辑和标准化过程中，无需自己进行详细设计制作，在第三方编辑菜单中可以执行“复制”命令。然后执行“粘贴”命令，通过贴合被子得到这些零件的数字模型。
另一种是需要自行设计制造或定制的一代。需要注意的是：①在装配环境中，应先检查具体零件，如各种定位销、量规等。因为这类零件的特殊零件被激活，然后执行“粘贴”命令，只有这种方式生成的配套被子是唯一的，一般不能直接购买，但这些零件也有很强的规律性，只属于检查组。零件的特性；②执行“粘贴”命令时，一般会发生少量尺寸变化，因此认为这种部位可以填孔，生成完整的被子，有利于后续加工。能够。零件库的使用可以使检具的设计和制造更快、更经济。选择新生成的贴合被子，执行“偏移”命令，生成2个通用CAD平台设计检测工具的通用工艺偏移被子。注意选择正确的偏移方向和距离。也可以以广泛使用的Pro/E软件为例，根据需要介绍通用CAD中的贴合被、偏被被进一步“延伸”和“修复”的设计和建模方法。应用Pro/E Universal Module's Shear”过程。例如，在图2e中，曲面②可以通过曲面①的法线偏移生成，曲面建模，实体建模和装配功能可以实现检具的设计和构建。曲面 ④ 可以由曲面 ③ 的切向延伸生成。然后进行修剪以生成整体模型。③ ④ 被子组，从中可以生成特定的成型面。
因为检具是针对被检工件的，所以要根据工件的数字模型进行设计。在Pro/E的装配环境中，以工件作为第一个构件，检查混凝土成型面是否为实体面，将被组生成的实体面进行装配，这样可以作为参考可根据实际情况选用“自上而下”方式的对象。大致流程如下： 3. 2. 1 拉伸到被子生成夹具实体 ① 建立三个基准面；② 检查具体设计；③ 定位销和检测 将该平面作为草图平面，将实体拉伸到被子上，然后生成检测等相关零件的设计；④ 其他部分的设计；. 注意，和零件图。草图形状不能超出面组在草图平面上的投影范围，否则拉伸会失败。被套的边环通常作为草图的一部分或全部投影到草图平面上。被子的边线可能比较复杂，一一选择边线段生成投影草图很容易出错。为了避免这样的问题，可以使用Pro/E的“智能”选择方法，先选择偏置被子（先选择一个线段作为边环，移动鼠标，边环会被选中）预-selection，然后用左键正式选择循环线；然后使用“复制和粘贴” 从边缘循环线生成独立曲线特征的方法；这样，在绘制拉伸特征时，可以直接以“循环”模式将曲线投影出来，生成草图图形。
() (图2b中4这样生成的检测体和图2b中工件的边缘)▲图3装配环境中的工件和③在相对于工件表面的三个参考平面的法线方向不必然对齐。在检具中对工件进行实体造型之前，应先建立检具的三个基准面，当边缘轮廓没有严格的检验要求时，允许这样设计，加工工艺好。示例如图 4 所示。（如图3所示。要生成的基准块测量平面或基准套的基准端3. 2. 2对厚被子生成量规实体）面和轴必须是与此相同，三个基准面重合。图2c中的底板、检查混凝土等零（）面组②，执行“加厚”命令生成附加零件，这些零件也会在三个基准平面的基础上生成。三个基面应该是工件的（厚实的）。由于向着面组的法线方向加厚，所以侧面图2C中的参考坐标系是平行的。例如，车辆零件一般以车身坐标系为④，图2c中的工件边线③是相对于工件表面法线部分的参考坐标系，三个基面应与车身坐标平行系统，它们自然是对齐的。加厚实体与量规底板之间的实体可以使用，与原点的偏移距离应为整数。当三个基面的水平基准面()拉伸到加厚体的下表面时，应提前复制完整被子的正方形()面，然后偏移一个称为放置平面的平面。，类似于“3. 2. 1”中描述的方法，示例如图5所示。
上平面将与它重合。机械设计与研究卷21 64 在检具的装配环境中，可以从常规零件库中调用具有指定参数的零件并装配到合适的位置 Generate Checker Quilt 生成一个checker配置。调用零件库 3. 2. 3 用被子修改现有实体生成夹具实体就像使用生成的被子对现有实体进行适当修改，从而生成一个模板具有的检查体所需的成型表面。常用的修改方法有“更换”和“实件组装，▲图7圆柱检查销的族表体化”。“替换” 方法是指在对现有实体的表面进行偏移时需要选择实例名称，这与一般零件装配不同。这样，当装配进入 () 时，替换选项被选中，实体的这个面被替换为被子，来自模板零件的实例部分，而不是模板零件本身。相应地，形成特定的成型面；“固化”法是指用被子将现有的具有标准尺寸的零件，如螺钉、基准套、导销套等，分离成一个实体，留下合适的零件。该实体充当检查混凝土。同样，这两种方法一般都可以通过选择合适的实例名称来获得所需的实例大小。零法使用的现有实体截面不能超过被子的范围。件。对于关键尺寸为非标准尺寸的零件，很难找到尺寸完全对应的实例。例如，检查销的检查部分的公称尺寸取决于被测零件库的建立和使用的划分尺寸、尺寸公差和孔的形状。公差，在模板零件的族表中使用Pro/E的参数化和族表功能可以很容易地建立并且不可能穷尽所有可能的尺寸，只能列出部分尺寸。在零件库的情况下，一般选择大小相近的实例进行组装，然后根据需要在适当的地方修改相应的大小。
在建立3D模板时，检查部分和导向部分的公称直径为公称直径。图 6 列出了一些可用于制作相应工程图的零件。, 生成实例零件时，使用模板零件建立零件库的常规部分。将对应的工程图文件复制到实例零件的同一目录下，并将file()名称改为与实例零件文件名相同的扩展名。这样，工程图就是实例零件的工程图，它们之间是相互驱动的关系。5 应用实例 一套检测工具。待测工件如图3所示，为汽车冲压件。检具的设计要点如下： 5. 1 工件的定位 检具的典型1面2孔，如图3所示，分解为3个平行面A1、A2、A3散布在工件周边；2 个孔 ( ) 2 为每个系列建立模板零件。
创建模板文件时，应同时使用 B 和 C。为定位工件，反映工件的检测基准，应考虑检测的兼容性和简便性，在设计工件三个参考平面对应的平面时，不要试图使模板零件也派生很多。不同形状的零件，避免零件再生失败。例如定位和检测如图2a所示；2个孔的定位可以通过2个定位销来实现，如图1所示，圆柱销可以使用模板零件，但圆柱销和锥形销要分开显示。使用 2 个模板部件。充分利用Pro/E的变量关系函数，5. 2 工件的检验以临界尺寸为基本变量，建立其他变量尺寸和临界尺寸。工件的主要检测要素是工件周围的成形面。简介： 之间的关系。1mm，而对工件边缘的轮廓要求更低：3mm。因此，您可以参考（3)模板零件中，使用Pro/E的族表功能建立图2b所示的参数来设计检查特定成型面进行检查，列出工件，并基本变量一般都放好了，进入参数表，图7显示了族表构建的测试面与测试车身成型面的偏移距离为3mm。使用立柱检测针的参数表，d 12 和d13 分别代表检测针检测通过和停止。量规用于检测工件表面与被检体成型面之间的距离是否为测量部分和导向部分的公称直径。
不同的实例名称对应3±0.5mm范围内的一组参数，从而判断其是否合格。() 本例中的数字为 d 12 和 d 13 ，对应一个可以生成的实例。对于定位销、限位器、基准套等常规零件，可以通过零件。保存模板文件后，会生成相应的零件库。库来快速设计。（续第 82 页） 4. 使用 2 规则零件库 Mechanical Design and Research Vol. 21 82 3. 2. 四槽螺旋桨直径比为 3. 5:1 ▲图 27▲图 28▲图 29 处理能力和效率。[4] 陈义崇，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. 参考资料：[5] Fluent 应用示例。流利。Inc. [6] Unigraphics , UG/ Open MenuScript 用户指南 , 第 1 版8. 0 , [ 1 ] 何星, 许楠楠, 何安喜。钢板盐酸酸洗液制备氧化铁及其在2001.研究中的应用[J]. 功能材料与器件学报, 2002, 8 (3):17～19.[7] Fluent Application Handbook. Fluent. Inc. [2] Chen Jiasun, Zhang Shengjian. Overview of the technology of the用洗涤废液制备高品位氧化铁大学机械与动力工程[3]郑龙琪.钢铁酸洗废液处理技术评价[J].钢铁研究,1997,()研究生院, [6] Unigraphics，UG/ Open MenuScript 用户指南，第 1 版8. 0，[1] 何星，许楠楠，何安希。钢板盐酸酸洗液制备氧化铁及其在2001.研究中的应用[J]. 功能材料与器件学报, 2002, 8 (3):17～19.[7] Fluent Application Handbook. Fluent. Inc. [2] Chen Jiasun, Zhang Shengjian. Overview of the technology of the用洗涤废液制备高品位氧化铁大学机械与动力工程[3]郑龙琪.钢铁酸洗废液处理技术评价[J].钢铁研究,1997,()研究生院, [6] Unigraphics，UG/ Open MenuScript 用户指南，第 1 版8. 0，[1] 何星，许楠楠，何安希。钢板盐酸酸洗液制备氧化铁及其在2001.研究中的应用[J]. 功能材料与器件学报, 2002, 8 (3):17～19.[7] Fluent Application Handbook. Fluent. Inc. [2] Chen Jiasun, Zhang Shengjian. Overview of the technology of the用洗涤废液制备高品位氧化铁大学机械与动力工程[3]郑龙琪.钢铁酸洗废液处理技术评价[J].钢铁研究,1997,()研究生院, 钢板盐酸酸洗液制备氧化铁及其在2001.研究中的应用[J]. 功能材料与器件学报, 2002, 8 (3):17～19.[7] Fluent Application Handbook. Fluent. Inc. [2] Chen Jiasun, Zhang Shengjian. Overview of the technology of the用洗涤废液制备高品位氧化铁大学机械与动力工程[3]郑龙琪.钢铁酸洗废液处理技术评价[J].钢铁研究,1997,()研究生院, 钢板盐酸酸洗液制备氧化铁及其在2001.研究中的应用[J]. 功能材料与器件学报, 2002, 8 (3):17～19.[7] Fluent Application Handbook. Fluent. Inc. [2] Chen Jiasun, Zhang Shengjian. Overview of the technology of the用洗涤废液制备高品位氧化铁大学机械与动力工程[3]郑龙琪.钢铁酸洗废液处理技术评价[J].钢铁研究,1997,()研究生院, 洗涤废液制备高品位氧化铁技术概述大学机械与动力工程[3]郑龙琪．钢铁酸洗废液处理技术评价[J]. 钢铁研究，1997，（）研究生院，洗涤废液制备高品位氧化铁技术概述大学机械与动力工程[3]郑龙琪．钢铁酸洗废液处理技术评价[J]. 钢铁研究检具设计，1997，（）研究生院，
同时协调检验要求和加工工艺。2000.在建立常规零件库时，注意分析各系列零件的规律性，找出[6]楚立宝，卢金坤Pro/EN GINEER野火模具设计[M]. 北京：北京大学出版社，200 3. 适当的关键维度。大多数中高端 CAD 软件的表面类似于 Pro/( )[7] 林庆安。Pro/ EN GINEER Wildfire 零件设计基础[M]．E 组函数、族表函数和装配函数，本文总结的方法也可以在这些软件中使用。注意分析各系列零件的规律性，找出[6]楚立宝，卢金坤Pro/EN GINEER野火模具设计[M]．北京：北京大学出版社，200 3. 适当的关键维度。大多数中高端 CAD 软件的表面类似于 Pro/( )[7] 林庆安。Pro/ EN GINEER Wildfire 零件设计基础[M]．E 组函数、族表函数和装配函数，本文总结的方法也可以在这些软件中使用。注意分析各系列零件的规律性，找出[6]楚立宝，卢金坤Pro/EN GINEER野火模具设计[M]．北京：北京大学出版社，200 3. 适当的关键维度。大多数中高端 CAD 软件的表面类似于 Pro/( )[7] 林庆安。Pro/ EN GINEER Wildfire 零件设计基础[M]．E 组函数、族表函数和装配函数，本文总结的方法也可以在这些软件中使用。
这些检具的设计和建模方法对于通用（）治具的开发也有一定的参考价值。作者简介：姚兴军 1968-，男，华东理工大学，讲师，副主任，研究方向：CAD\CAE\CAM技术，精密测量技术，数控技术，发表参考文献：5篇论文，2部专着. [1] 刘海芳. 基于Pro/E的机械设计标准件库的建立[J]. 机械设计）（接第 74 页） Wen, 1986, 3:354～36 2. [11] Morison JR, O'Brien MP, Johnson JW, Schaaf SA, The Force [15] Ghadimi R. A Simple静力和表面波作用于桩基的高效算法[J]．海上柔性立管的石油交易动态分析[J]．电脑 ＆()( )( )Srrctures English, 1988. 29, 4:541～555.English. AIME, 1950, 189:149～154. [12] Hapel KH , Kohl¨ M. Statische Festigkeitsberechnungen und[16] 肖凌静。深海矿区矿管运动学及动力学特性研究[D]. North Dunamische Untersuchungen an Drilling Risern zurjing: 北京科技大学, 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，中国,2002 261～264.@ >()() Widerstandskraft OffshoreTechnik [ J ] . Stahlbau German, 1980 , 49 , Nr. 11 , S. 335～34 1.() 作者简介：徐海亮 1965 - 男，副教授，博士，主要研究方向为海洋 [14] Owen DG, Qin K. Model Trsts and Analysis of Flexible Riser海洋采矿，矿山机械，发表论文20余篇。系统[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，中国北京，2002 261～264.()()Widerstandskraft OffshoreTechnik [J]. Stahlbau 德国人，1980 年，49，编号。11 , S. 335～341.() 作者简介： 徐海亮 1965 - 男，副教授，博士，主要研究方向为海[14] Owen DG，Qin K. 柔性立管的模型研究与分析海洋采矿、矿山机械，发表论文20余篇。系统[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，中国北京，2002 261～264.()()Widerstandskraft OffshoreTechnik [J]. Stahlbau German, 1980 , 49 , Nr. 11 , S. 335～341.() 作者简介：徐海亮 1965-男，副教授，博士，主要研究方向为海洋[14] Owen DG，Qin K. Model Trsts and Analysis of Flexible Riser 海洋采矿，矿山机械，发表论文20余篇。系统[J]。海洋力学与北极工程（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.() 作者简介：徐海亮 1965 - 男，副教授，博士，主要研究方向为海[14] Owen DG , Qin K. Model Trsts and Analysis of Flexible Riser海洋采矿, 矿山机械, 发表论文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.() 作者简介：徐海亮 1965 - 男，副教授，博士，主要研究方向为海[14] Owen DG , Qin K. Model Trsts and Analysis of Flexible Riser海洋采矿、矿山机械，发表论文20余篇。系统[J]。海洋力学和北极工程（英语
