四叶螺旋桨五坐标加工专用夹具设计及数控加工仿真(3)
因此传统的夹具设计方法已不能满足现有的机械制造行业的发展需要。为了适应多品种、中、小批量生产模式对夹具快速设计的需求，随着数控机床不断的广泛使用，越来越多的机械制造企业采用机床专用夹具。机床专用夹具是为加工某一零件的某一工序而专门设计的，加工之前，根据工件加工要求，所采用的机床以及夹具的设计原则，选取夹具元件，确定所选元件的位置关系，设计制造装配得到满足要求的夹具。机床专用夹具具有结构紧凑、刚性好、操作迅速、方便、应用面广、量大等优点[2],由于机床的专用夹具满足批量的生产要求，它将成为制造企业提高生产率和赢得市场竞争的主要手段。
传统的机床专用夹具设计是一种基于经验的夹具设计方法，需要经验丰富的夹具审计人员来完成，设计周期长，劳动量大，修改不便。效率低，因为传统的设计方法通常没有利用CAD技术，给设计和修改带来了很大的不便，越来越不能适应现代制造的要求。但是，在制造业中，根据统计，超过70%的夹具设计都来源于对现有的相似夹具修改而成。机床专用夹具的设计也不例外。一些大型的三文参数化CAD软件如UG、Pro/E、SolidiEdge等均可提供专用的夹具设计的平台。
计算机数控仿真是应用计算机技术对数控加工操作过程进行模拟仿真的一门新技术。该技术面向实际生产过程的机床仿真操作，加工过程三文动态的逼真再现，对数控加工建立感性认识，可以反复动手进行数控加工操作，有效解决了因数控设备昂贵和有一定危险性。专用夹具的设计及仿真加工是提高企业的生产效率，使加工能达到优质、高产、低成本的关键。技巧以及加工质量分析，并建立数学模型。
VERICUT软件是美国CGTECH公司开发的数控仿真系统，由NC程序验证模块、机床运动仿真模块、优化路径模块、自动比较模块和CAD/CAM接口等模块组成，可仿真数控车床、铣床、加工中心等多种加工设备的数控加工过程，也能进行NC程序优化，缩短加工时间，检查过切、欠切，防止机床碰撞及刀具、夹具干涉等；具有真实的三文实体显示效果，可以对切削模型进行尺寸测量，并且保存切削模型供检验、后续工序切削加工；具有CAD/CAM接口，能实现于UG、Master CAM等软件的嵌套运行。VERICUT的数控仿真过程一般包括虚拟机床建模（建立机床运动学模型，建立机床的几何模型）、毛坯及夹具建模（夹具建模的主要目的是检测夹具与机床的其他运动部件之间的干涉和碰撞）、刀具建模（为了使建立的数控加工仿真机床模型能适应不同的加工程序，需要建立特定机床模型所使用的所有刀具的刀具库）、设定系统参数（为了正确的对NC程序进行仿真，还需要在VERICUT中进行诸如工件编程原点和刀具补偿等一些仿真系统参数的设置）、加工仿真以及对仿真结果分析与优化等。使用UG和VERICUT相结合的方法对数控加工进行虚拟的模型与仿真，效果逼真。使用这种方法可以预先对加工过程惊醒模拟，对程序进行检验与优化。通过对VERICUT模型中的几何参数，加工信息进行测量以及对设计模型与VERICUT仿真加工模型数据比较，以保证最后生成的NC代码能在实际的机床上安全、快速、可靠地运行，并且提高加工效率，缩短生产周期。因此在生产加工中起到至关重要的作用。
1.2 文献综述及国内外研究状况
1.2.4 机床专用夹具的分类与组成
机床夹具的分类
机床夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和夹紧的装置，它的种类繁多，为了设计、制造和管理的方便，可以从不同的角度对机床的夹具进行分类。按夹具的使用特点分类，机床夹具可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和随行夹具等五大类：