第五章 专用铣削夹具设计流程说明 32

5.1 简介 32

5.2连杆的功用及结构特点 32

5.3 铣削专用夹具的方案设计 34

5.4 铣削专用夹具结构设计 36

5.5 铣削专用夹具的详细设计 38

5.6 铣削夹具的上传与下载 39

5.7夹具的审核与入库 40

总结与展望 43

致谢 44

参考文献 45

第一章 绪论

1.1计算机辅助夹具设计研究意义

随着全球经济的交流，商业竞争的不断加剧，传统的制造业已经有了很大的变化。主要是产品周期的缩短，交货期成为核心竞争力，用户要求多样化，多品种小批量订单大量增加[1]。而生产准备时间占到加工时间的大多数，而夹具设计的效率成为提高制造业竞争力的一个瓶颈。一般来说，与夹具设计和制造相关的成本可以占到制造系统总成本的10%-20%[2]，大约40%的不合格工件是由于夹具设计的失误造成的[3]。而对于夹具工程师而言，夹具设计是一项繁琐而费事的工作，通常要用到数天的时间，严重制约生产效率和生产成本。再此背景下，计算机辅助夹具设计技术（CAFD）就产生了。

   与CAD技术相比，CAFD技术起步较晚，当今市场上已经有了众多成熟的CAD软件，而CAFD技术直到上个世纪八十年代才成为研究热点[4]，大量的研究资源投入这一领域，但是直至今日，仍然没有一款成熟的商业化的CAFD软件面世。而柔性制造系统（FMS）和计算机集成制造系统（CIMS）相继出现，对夹具设计软件提出了更高的要求。当前，开发一种切实可用的夹具设计系统变成十分紧迫的任务。

   针对以上特点，本文在研究了基于实例技术和参数化设计技术的基础上，开发一款夹具设计管理软件，以达到提高夹具设计效率的目的。

1.2国内外相关研究现状

CAFD技术与CAD技术息息相关，目前CAFD技术主要可以分成以下三类：

(1) 交互式夹具CAD系统。该系统应用CAD软件建立夹具元件库，菜单驱动夹具装配顺序，采用规定的坐标系统和X,Y平面内的转动角度来执行夹具元件装配操作。实际操作费时，但是有实用价值。

(2) 基于成组技术和基于知识的变异式和生成式系统。它有个夹具设计信息的编码系统，系统中包含零件几何形状信息、工件工艺信息等。基于知识系统由知识库回答用户提出的问题，该系统收集了人类专家所拥有的专业知识建立知识库，具有获取和应用人类夹具专家的知识机制，能够提出解决问题的方案和建议并做出相应解释，然而专家系统并不能产生具体的夹具结构。

(3) 自动化的CAFD。目的是能产生夹具结构的自动化夹具设计。而不是像以往只解决安装定位、夹紧或检索类似的夹具等问题，却不能获得合乎工件实际应用的夹具设计方案。但是目前这方面的研究主要还集中理论和方法的研究上，有少数的原型系统。要开发出使用的商品软件还需要一定的时间。

20世纪70年代，俄罗斯的相关学者就已经开始CAFD的相关研究工作，但是碍于当时技术发展的限制，没有能取得突破性的进展。直到20世纪80年代，欧美学者开始研究，取得了一定的成果，主要有[20]：