汽轮机叶片计算机辅助夹具设计的研究

论文摘要

夹具是专用化程度最高和复杂的工装设备之一,其设计要高度依赖以往经验。结合无锡叶片厂在设计夹具过程中存在的重复劳动过多、利用以往设计经验困难、修改工程图纸繁琐等特点,本课题采用参数化技术并结合数据库SQL信息存取功能开发了辅助夹具设计系统,避免了采用传统方法引起的设计效率低、研发周期长等问题,在一定程度上减少了重复劳动,从而满足现代社会对夹具设计的要求,具有灵活、快速的特点,增加企业的竞争力。Unigraphies（简称UG）软件是最先进、集成度高、能面向制造行业的高端软件。UG采用开放式的体系结构,为用户提供了丰富的开发手段和与其它开发语言的接口函数,使用户和二次开发企业能方便的进行各种功能的扩充。本文结合Visual C++提供的可视化界面,以通用语言UG/Open API为主要开发工具,在总结无锡叶片厂以往设计夹具经验的基础之上,系统的研究和开发了汽轮机叶片夹具CAD二次开发技术。本文对UG二次开发工具及参数化设计原理进行了分析和研究,并以此为理论基础,开发出了一套基于UG平台并适合企业的汽轮机叶片夹具设计辅助系统,其主要内容和成果包含如下:研究了关于零件参数化设计的几种常见方法,并建立了可扩充的夹具零件库;采用模板技术,制作符合企业工程要求的标准图框,并实现了图框的自动导入和编辑;建立产品信息模型,将产品的几何信息和非几何信息有机集成在一起,通过提取特征信息实现图框中标题栏内容的自动读取与填写;对基于实例推理的夹具设计方法进行了研究,提出了一种夹具实例特征表示方法;研究了UG软件二次开发技术,编写了夹具辅助设计系统的相关程序。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.2 计算机辅助夹具设计发展现状
• 1.2.1 国外CAFD 研究现状和成果
• 1.2.2 国内 CAFD 研究现状和成果
• 1.2.3 CAFD 系统发展方向
• 1.3 参数化设计概述
• 1.3.1 参数化设计的发展
• 1.3.2 参数化设计的方法
• 1.4 叶片结构及分类
• 1.5 课题研究的主要内容
• 第二章 CAFD 系统的结构及用户化设置
• 2.1 CAFD 系统构架
• 2.2 夹具组成及设计步骤
• 2.2.1 夹具的基本组成及分类
• 2.2.2 夹具设计步骤
• 2.3 UG 二次开发流程
• 2.3.1 UG 二次开发工具介绍
• 2.3.2 UG 二次开发用户设置
• 2.4 本章小节
• 第三章 基于模板的夹具零件库的建立
• 3.1 引言
• 3.2 夹具零件库的总体设计
• 3.2.1 常见零件模板建立方法
• 3.2.2 工装零件的分类
• 3.2.3 系统层次结
• 3.3 夹具零件库的实现
• 3.3.1 建立夹具零件库模板
• 3.3.2 参数化模板表达式的建立及更新
• 3.3.3 SQL 数据库及其访问技术
• 3.4 程序流程图
• 3.5 夹具零件库运行实例
• 3.5.1 零件库调用模块
• 3.5.2 零件库管理模块
• 3.6 本章小结
• 第四章 工程图纸生成模块的研究
• 4.1 引言
• 4.2 工程图纸生成模块的实现
• 4.2.1 图框特点分析
• 4.2.2 建立图框模板
• 4.2.3 图框模板属性关联
• 4.2.4 定义标题栏结构体
• 4.3 设置注释标准
• 4.4 程序运行实例
• 4.5.1 添加属性
• 4.5.2 图框自动导入与编辑
• 4.5.3 注释标准设置
• 4.5 辅助程序
• 4.5.1 尺寸公差标注
• 4.5.2 尺寸标识工具
• 4.6 本章小结
• 第五章 辅助夹具设计方法研究
• 5.1 引言
• 5.2 夹具实例表述方法的研究
• 5.3 自顶向下设计
• 5.4 自底向上设计
• 5.5 本章小节
• 第六章 结论与展望
• 6.1 研究工作总结
• 6.1.1 工作总结
• 6.1.2 主要创新点
• 6.2 后续工作
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文