5.5非标件库的设计 38

5.6夹具库设计 40

总结与展望 43

致谢 44

参考文献 45 

第一章 绪论

随着机械制造业的快速发展，产品的更新换代速度不断提高，生产周期不断缩减。企业需要在提高产品的开发速度和降低生产成本。传统的夹具设计成为企业提高效益的瓶颈。计算机辅助夹具设计（Computer-aided fixture design,CAFD）是这一问题的有效解决方法。计算机辅助夹具设计可以提高夹具的设计效率。随着计算机技术等技术的发展和应用，计算机辅助夹具设计在理论和应用上也取得了巨大的进步[1]。

机械制造业中，小批量生产有较大的比重，各类机器的生产大约70%~85%属于单件、小批量生产。随着生活水平的提高，消费者对产品的需求日趋个性化和多样化。机械制造业从单一品种、大批量向多品种、小批量生产的方向发展[2]。多品种、小批量的生产给企业的生产和管理带来了巨大的挑战。它限制了先进生产技术的应用，加大单件成本。为了使多品种、小批量生产的企业能采用大规模生产的先进技术和加工手段，采用成组技术是一个有效的解决途径。根据成组技术，在机械制造中把相似的零件分类成零件组，从而把小批量生产转化为较大的批量生产，提高企业的效率和效益。采用成组技术可以实现相似产品的标准化、系列化和通用化。基于成组技术（Group Technology,GT）开发的成组夹具具有专用夹具和组合夹具的优点，适合多品种、小批量的生产的生产方式。

1.1计算机辅助夹具设计的发展研究现状

（1）计算机辅助夹具设计的发展

（2）国外的研究现状

（3）国内的研究现状

1.2计算机辅助夹具设计存在的问题

经过多年的研究和发展，针对计算机辅助夹具设计过程中出现的问题提出来各种的解决方案，计算机辅助夹具设计取得了重大进展。但是直到现在还没有成熟的通用的夹具设计系统或者设计出来的系统自动化和智能化水平不高。计算机辅助夹具设计和CAD、CAM、CAE等计算机辅助技术相比，差距很大，主要的有以下两个问题：一是夹具设计和装配过程自动化、智能化水平低，需要很多的人工干预；二是夹具设计校验方面至今没有科学、完整和通用的理论，而且假设和约束条件过多。

1.3 课题的提出和主要研究内容

根据查找和阅读相关论文和图书，了解到夹具设计有一些特点：夹具设计是一个高度依赖经验的过程。夹具设计都必须从头开始，浪费时间。夹具设计的结果难以重复使用。夹具设计要尽量采用标准件。夹具定误差的计算比较繁琐。

针对以上夹具设计的特点，我们可以开发一个CAFD系统，在计算机的帮助下完成夹具设计。建立标准件库、非标准件库，可以提高夹具结构设计效率。建立夹具库，把典型的夹具和设计合格的夹具放在一起，实现夹具设计经验和结果共享。根据成组夹具的要求，对夹具和零件进行编码，方便管理和检索。建立计算机辅助夹具定位误差计算系统，方便定位误差的计算。

了解计算机辅助夹具设计的产生背景、发展历程和研究现状。本文研究内容如下：

（1）计算机辅助夹具的方案设计 介绍零件的典型定位方案、夹紧方案和导向方案。

（2）介绍夹具的定位误差算法  介绍典型定位方案的定位误差，根据三角形法建立各种定位方式下的定位误差计算系统。