气压机工装夹具三维参数化设计系统

论文摘要

不论是传统制造,还是现代制造系统,夹具是制造系统的重要组成部分。夹具对加工质量、生产率和产品成本都有直接的影响。由于当今市场竞争的激烈和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。本文是以气体压缩机的工装夹具为研究对象,参照传统的夹具设计过程,对其进行了创新设计。本文一改过去二维设计的传统方法,以三维参数化的思想对工装夹具进行设计。本文采用面向对象的可视化编程语言Visual Basic 6.0、SolidWorks三维机械设计软件和AutoCAD二维机械设计软件为工具建立了系统的五大模块,即工装夹具信息处理模块、三维参数化设计模块、夹具工艺过程模块、夹具性能评估模块、动画演示模块。本文开发的系统可有效地提高夹具设计的工作效率,节约生产成本和人力资源。本文采用了VB对SolidWorks二次开发的方法,对气体压缩机主要零件夹具进行参数化设计,使系统能够迅速构建出不同尺寸系列的夹具。在SolidWorks的装配体环境下可以将设计好的夹具装配起来,检查夹具结构的设计是否合理或有无干涉。此外,本文还开发了两个辅助性插件即动画演示插件和工艺卡片调用插件。动画演示插件在SolidWorks的界面下可直接调用AVI格式的动画文件,将装配过程以动画的方式进行演示。该过程逼真地再现了装夹的顺序,同时也清楚地展示了装配体内部的结构。工艺卡片调用插件可以实现在SolidWorks界面下直接调用气体压缩机主要零件CAD工艺卡片,并且可根据不同规格型号零件的特征进行快捷地修改。在对夹具进行检验时,本文从理论方面进行分析,以气体压缩机精铣曲轴的两顶面夹具为实例进行了验证。本文所开发的系统已应用于实际夹具设计中,并取得良好经济效益。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 气压机工装夹具参数化国内外研究现状
• 1.1.1 气压机的用途及类型
• 1.1.2 国内外气压机的研究与发展概述
• 1.1.3 气压机工装夹具国内外研究现状
• 1.2 计算机辅助夹具设计的发展状况
• 1.2.1 机床夹具的组成
• 1.2.2 CAFD 的发展状况
• 1.3 本文研究的意义、内容及创新
• 1.3.1 研究的意义
• 1.3.2 研究的内容
• 1.3.3 本文的创新
• 第二章 气压机工装夹具三维参数化设计系统的总体设计
• 2.1 气压机夹具设计的思路
• 2.1.1 气压机夹具设计的思路
• 2.1.2 工装夹具参数化技术概述
• 2.2 气压机工装夹具系统结构体系框架
• 2.3 各功能模块的概述
• 2.3.1 模块化设计的概念及特点
• 2.3.2 各模块功能概述
• 第三章 夹具信息处理
• 3.1 夹具设计过程分析
• 3.1.1 夹具定位原理概述
• 3.1.2 夹具设计过程分析
• 3.2 夹具结构分析
• 3.3 装夹特征分析及其信息表达
• 3.3.1 零件几何形状信息
• 3.3.2 工艺信息
• 3.3.3 装夹特征信息
• 3.3.4 装夹特征信息的表达
• 3.4 夹具规划
• 3.4.1 夹具规划的基本要求
• 3.4.2 夹具规划的总体策略
• 第四章 工装夹具三维参数化设计
• 4.1 SolidWorks 三维软件及API 函数介绍
• 4.1.1 SolidWorks 三维软件介绍
• 4.1.2 SolidWorks 二次开发
• 4.1.3 API 函数的概念
• 4.1.4 VB调用API函数的注意事项
• 4.2 标准件库的创建
• 4.2.1 建立系列零件设计表
• 4.3 SolidWorks 插件及开发
• 4.3.1 SolidWorks 插件介绍及开发
• 4.3.2 气压机工装夹具三维参数化设计系统插件开发
• 4.4 气压机工装夹具三维参数化设计系统模块的功能实现
• 4.4.1 气压机工装夹具三维建模与设计
• 4.4.2 气压机工装夹具参数化设计
• 4.4.3 气压机工装夹具装配
• 4.4.4 气压机零件工艺卡片设计
• 4.4.4.1 工艺规程的设计
• 4.4.4.2 工艺卡片调用
• 第五章 气压机夹具性能评估
• 5.1 气压机工装夹具性能评估的理论依据
• 5.1.1 定位误差理论基础
• 5.1.2 平面及组合表面定位类夹具定位元件的定位误差计算
• 5.1.3 夹紧力的计算及夹紧元件的强度校核
• 5.1.4 切削力的计算
• 5.1.5 夹紧力的计算
• 5.1.6 夹紧元件的强度校核
• 5.2 实例说明气压机工装夹具性能
• 5.2.1 气压机夹具元件建模
• 5.2.2 夹具定位误差的计算
• 5.2.3 夹紧力的计算和夹紧元件的强变校核
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 读研期间发表的论文