柴油机气缸套夹具CAD系统的研究

论文摘要

夹具设计是机械制造生产过程的技术准备工作中一项重要内容,是产品设计与车间生产的纽带,是经验性很强且影响因素很多的决策过程。当前,机械产品市场是多品种小批量起主导作用,传统的夹具设计方法已远不能适应机械制造行业发展的需要。随着社会发展,市场竞争日益激烈。企业要想在竞争中获胜,就必须最大程度地缩短产品的生产设计周期。因此快速实现夹具设计已成为企业的迫切要求。将计算机辅助设计技术应用到夹具设计（计算机辅助夹具设计CAFD,亦即夹具CAD）的过程是解决这一问题的必然选择。发动机是机器的核心部分,是机器的动力来源。气缸套是发动机的关键零件,其性能的好坏直接影响到发动机的整体性能,影响整部机器性能的好坏。因此气缸套的生产制造是非常重要的一部分。针对这种情况,本文在研究气缸套夹具设计的基础上,利用三维机械设计软件——Pro/ENGINEER的Pro/TOOLKIT二次开发功能,结合VC++6.0编程软件,开发了夹具CAD系统。本系统的主要功能是利用Pro/ENGINEER的交互方式建立夹具元件模型,运用Pro/ENGINEER提供的“族表”功能建立一系列常用夹具元件数据库；利用Pro/TOOLKIT二次开发技术和VC++6.0开发参数化设计系统的菜单和用户界面,使设计人员根据所要加工的气缸套的类型或型号,就可以方便、快捷的设计出气缸套夹具,获得其模型及参数；为了增强设计与制造人员的交流,本系统也设计了夹具元件二维工程图输出模块。计算机辅助夹具设计大大缩短了夹具设计周期,从而缩短了生产准备周期,把设计人员从复杂、繁琐的劳动中解放出来,去从事更有创造性地研究,把夹具设计工作提高到更新水平。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 CAD概述
• 1.1.1 CAD技术发展现状
• 1.1.2 CAD技术发展趋势
• 1.2 机床夹具概述
• 1.2.1 机床夹具的发展
• 1.2.2 机床夹具基本组成部分
• 1.2.3 机床夹具设计特点
• 1.3 计算机辅助夹具设计（CAFD）概述
• 1.3.1 CAFD的发展现状
• 1.3.2 CAFD的设计过程
• 1.4 本课题提出的背景和意义
• 1.4.1 背景
• 1.4.2 意义
• 1.5 系统所涉及的相关软件简介
• 1.5.1 Pro/ENGINEER简介
• 1.5.2 Visual C++6.0简介
• 1.6 本文主要研究内容
• 2 柴油机气缸套加工工艺与夹具的匹配设计
• 2.1 气缸套的分类及其结构
• 2.2 气缸套加工的技术要求
• 2.2.1 套筒类零件的功用及其结构特点
• 2.2.2 套筒类零件的技术要求
• 2.3 气缸套典型加工工艺及其匹配夹具
• 2.3.1 孔的加工路线
• 2.3.2 外圆表面的加工路线
• 2.3.3 气缸套的加工工艺
• 2.4 气缸套夹具设计
• 2.4.1 机床夹具设计的基本要求
• 2.4.2 机床夹具设计的一般步骤
• 2.5 本章小结
• 3 系统开发的关键技术及实现
• 3.1 系统开发工具的选择
• 3.2 Pro/TOOLKIT开发环境介绍
• 3.2.1 Pro/TOOLKIT简介
• 3.2.2 进行Pro/TOOLKIT二次开发的基本要求
• 3.3 Pro/TOOLKIT应用程序主要内容
• 3.4 Pro/TOOLKIT二次开发步骤
• 3.4.1 编写VC++源文件
• 3.4.2 生成可执行文件
• 3.4.3 注册可执行文件并运行
• 3.5 Pro/E、Pro/TOOLKIT程序与Visual C++程序之间的通讯
• 3.6 创建应用程序菜单
• 3.6.1 Pro/ENGINEER系统菜单简介
• 3.6.2 创建应用程序菜单
• 3.7 使用MFC的可视化对话框设计技术
• 3.8 数据库技术的研究
• 3.8.1 数据库系统的基本概念
• 3.8.2 本系统夹具数据资源的管理
• 3.9 本章小结
• 4 系统主要功能模块的开发与实现
• 4.1 基于三维模型的夹具元件参数化程序设计模块
• 4.1.1 基本原理
• 4.1.2 三维模型样板的建立
• 4.1.3 基于三维模型的零件参数化程序设计
• 4.2 二维工程图输出模块
• 4.2.1 工程图生成的环境设置
• 4.2.2 工程图尺寸及尺寸公差的显示和修改
• 4.3 本章小结
• 5 系统设计实例
• 5.1 系统启动
• 5.2 二维工程图的输出
• 5.3 夹具元件装配图
• 5.4 本章小结
• 6 总结与展望
• 参考文献
• 附录A
• 附录B
• 附录C 攻读学位期间的主要学术成果
• 致谢