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一、课题简介：夹具的设计制造在整个制造生产准备工作中占有很重要的地位，它的设计与制造质量对保证产品质量有决定性的影响，由于当今市场竞争的激烈和企业信息化的需要，企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。在此背景下，本文根据企业的需求开发了实用性强的基于UG平台的机床专用夹具设计系统，主要进行了下面几个方面的研究：50296
1、介绍了机床专用夹具设计的国内外研究现状，提出了基于UG平台的参数化设计方法，确定了系统的体系结构和功能模块。
2、阐述了机床专用夹具设计的信息处理方法，设计支持理论和设计使能技术，研究了机床专用夹具元件几何参数化建模设计技术。
3、利用UG OPEN二次开发了机床专用夹具设计模块用户系统菜单，编制了参数化的控制程序，建立了人机交互操作界面。
4、在基于UG参数化设计技术研究的基础上，建立了夹具定位机构、夹具夹紧机构、和夹具对定机构常用夹具元件及非标准模型库．实现了在机床虚拟装配过程中快速调用相应元件的方法。
本课题最后对开发的基于uG平台的机床专用夹具设计系统进行了详细的介绍，并给出了具体应用的实例，通过实例验证了所开发夹具系统的实用性。
关键词：机床夹具设计；UG／OPEN；参数化；虚拟装配
二、国内外研究现状与发展方向：
随着计算机技术应用到数控机床上，数控机床的性能日臻完善，应用领域日益扩大，夹具在机床加工中发挥了越来越重要的作用，与其相关的设计过程、设计方法、经验等方面的管理技术和相应的计算机辅助技术研究越来越受到国内外学术领域的重视，产生一系列计算机辅助夹具设计的方法。
20世纪70年代，国外许多学者就开始了对夹具设计的研究工作，主要研究成果有：美国Purdu大学的P．M．Fereiranl等人研制基于专家系统的夹具设计系统AIFIX；Aamodt和Plaza畸1等人提出基于实例推理的CBR循环的过程模型；P．Gu等提出了一种面向产品生命周期的集成模块化设计方法；Darvishi A R 等人应用专家系统技术在组合夹具元件库的支持下实现夹具的自动生成技术研究；A．Y．C．Nee等人研制具有人机接口的计算机辅助夹具设计系统；W．Ma等人研制的计算机辅助标准夹具构型设计系统；EMervyn、Kumar等人开发的基于intemet的交互式夹具设计系统等。
我国对机床夹具的研究起步于上世纪80年代中期，先后有十几所高校对夹具CAD系统作了探索，主要有清华大学、四川大学、南京航空航天大学、哈尔滨工业大学、华中科技大学、西北工业大学等。清华大学的朱耀祥教授研制了基于成组技术的检索变异式系统；朱耀祥教授和融亦鸣教授合作研究的夹具规划和结构生成的FIX．DES孔系组合夹具设计系统，成为为数不多的初步商品化的软件之一。四川大学的徐雷等将知识工程与夹具设计过程结合起来，重点研究夹具设计知识描述、分类、发现以及重用的基本原理和智能化夹具设计中的知识求解技术，探讨一种能支持夹具整个设计过程的智能求解技术，开发基于集成知
识资源的计算机辅助夹具设计支持系统。南京航空航天大学的廖文和等人开发了型号工程知识驱动的夹具系统。此系统中提供了大量的夹具设计工具和丰富的基础零件图形库；陈蔚芳等构建基于产品数据管理(PDM)的夹具并行设计集成框架。分析了基于特征的工件集
成模型，重点研究了装夹特征模型、装夹特征提取流程、约束特征识别方法和特征映射方法。