SolidWorks 2003組合夾具元件參數(shù)化設(shè)計(jì)
煙草機(jī)械屬單件小批量生產(chǎn)，零件品種多且形狀復(fù)雜，對(duì)組合夾具的需求量大。隨著數(shù)控機(jī)床和加工中心的普遍使用，充分利用這些昂貴的設(shè)備，使其滿負(fù)荷運(yùn)行才能取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，因此快速進(jìn)行工裝生產(chǎn)準(zhǔn)備成為一個(gè)引人注目的問(wèn)題。傳統(tǒng)的專用夾具因其準(zhǔn)備周期長(zhǎng)、成本高，越來(lái)越不能滿足企業(yè)發(fā)展的需要，而組合夾具恰恰正是適合這類生產(chǎn)所必備的藝裝備。然而目前組合夾具的設(shè)計(jì)和組裝仍采用落后的人工拼裝和管理方法，效率低周期長(zhǎng)，所有這些因素都將組合夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)研究提到了一個(gè)新的重要地位。
為了使計(jì)算機(jī)輔助組合夾具設(shè)計(jì)更加快捷、方便，必須建立組合夾具元件庫(kù)。對(duì)于系列化零件而言，如果仍采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，將每一個(gè)尺寸不同、結(jié)構(gòu)相似的同類零件都單獨(dú)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其工作量大、效率低，圖樣管理也大為不便。針對(duì)這一問(wèn)題，筆者通過(guò)工程實(shí)踐，采用SolidWorks 2003軟件，實(shí)現(xiàn)了組合夾具元件的參數(shù)化設(shè)計(jì)。
一、基本設(shè)計(jì)原理
所謂參數(shù)化設(shè)計(jì)是指參數(shù)化模型的尺寸用對(duì)應(yīng)的關(guān)系表示，而不需用確定的數(shù)值，變化一個(gè)參數(shù)值，將自動(dòng)改變所有與它相關(guān)的尺寸，也就是采用參數(shù)化模型，通過(guò)調(diào)整參數(shù)來(lái)修改和控制幾何形狀，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)元件的精確造型。
二、設(shè)計(jì)方法和過(guò)程
以最常用的長(zhǎng)方形基礎(chǔ)板（Z1110）為例來(lái)說(shuō)明參數(shù)化造型的過(guò)程，圖1所示為其基本結(jié)構(gòu)，該組元件共有22件，即22個(gè)規(guī)格，首先選擇該型號(hào)中規(guī)格最大的Z111090進(jìn)行建模。 
圖1 夾具元件的基本結(jié)構(gòu)
1.設(shè)計(jì)樣件：在構(gòu)形過(guò)程中，必須標(biāo)出各個(gè)部分的尺寸。尺寸可以是設(shè)計(jì)尺寸，也可為任意尺寸。用添加幾何關(guān)系的功能，保證側(cè)T型槽中心與基礎(chǔ)體的高度的中心重合。
2.重新命名特征：在繪制三維圖形時(shí)、系統(tǒng)自動(dòng)為一個(gè)特征命名，為了使每個(gè)特征直觀、易懂，最好為元件中的特征起一個(gè)有意義的名稱，這樣既可避免設(shè)計(jì)時(shí)元件本身各個(gè)特征間產(chǎn)生混淆，也利于他人調(diào)用、編輯系列零件。例如將通用名稱“基體—拉伸”該為“基礎(chǔ)體”
(1)單擊“Feature Manager”設(shè)計(jì)樹(shù)中的“基體—拉伸”，彈出快捷菜單。
(2)單擊快捷菜單中的“屬性”選項(xiàng)，彈出特征屬性對(duì)話框。
(3)在對(duì)話框的“名稱”框中輸入新的名稱“基礎(chǔ)體”，單擊“確定”。也可非連續(xù)單擊設(shè)計(jì)樹(shù)中“基體—拉伸”使名稱框變?yōu)榭删庉嫚顟B(tài)，輸入新名稱即可。
按此法將其他部分重要特征重新命名，比如：將“切除—拉伸1”改為“橫T型槽”；將“陣列（線性）2”改為“縱T型槽陣列”；將“陣列（線性）3”改為“M12螺紋孔陣列”；將“鏡向4”改為“側(cè)邊T型槽鏡向”等等。
3.將元件保存為“長(zhǎng)方形基礎(chǔ)板.sldprt”。
4.顯示尺寸：在F“eather Manager”設(shè)計(jì)樹(shù)選項(xiàng)中右鍵單擊“注解”文件夾，選擇“顯示特征尺寸”選項(xiàng)；若要在模型中間同時(shí)顯示尺寸名稱和尺寸值，可單擊“工具”下拉菜單中的“選項(xiàng)”，在系統(tǒng)選項(xiàng)標(biāo)簽下，單擊“一般”，然后選擇“顯示尺寸名稱”復(fù)選框，單擊“確定”。
5.重新命名尺寸：更改一些尺寸的名稱，實(shí)現(xiàn)用尺寸的名稱來(lái)識(shí)別系列元件中各個(gè)不同的實(shí)體部分，并以此名稱作為系列零件設(shè)計(jì)表中的標(biāo)題。
改變橫T型槽陣列的數(shù)量名稱方法：用左鍵雙擊特征樹(shù)中的橫T型槽陣列，在三維實(shí)體圖中出現(xiàn)陣列數(shù)量和名稱，用右鍵單擊陣列數(shù)量，彈出快捷菜單，取“屬性”選項(xiàng)；在尺寸屬性對(duì)話框中，在名稱框中輸入一個(gè)新的名稱 “槽數(shù)”,單擊“確定”按紐。
6.同法改變其它尺寸名稱：將“縱T型槽陣列的數(shù)量名稱”（D1）改為“槽數(shù)”；將“底面凹槽陣列的數(shù)量名稱”（D3）也改為“槽數(shù)”等等。 7.插入新的系列零件設(shè)計(jì)表
上述工作完成后，即可建立新的系列零件設(shè)計(jì)表。
(1)單擊“插入”下拉菜單中的“新建系列零件設(shè)計(jì)表”，彈出新建系列零件設(shè)計(jì)表對(duì)話框。隨之，一個(gè)嵌入的Excel工作表出現(xiàn)在窗口中。單元格A1標(biāo)示工作表為系列零件設(shè)計(jì)表，模型名稱為“長(zhǎng)方形基礎(chǔ)板”，單元格A3為第一個(gè)新配置的默認(rèn)名稱“第一實(shí)例”。
(2)在第二行中，輸入想控制的參數(shù)名稱（即尺寸名稱），輸入方法為保持合適的工作表單元格為激活狀態(tài)，在圖形區(qū)域中雙擊某個(gè)尺寸，則尺寸名稱和當(dāng)前參數(shù)值被寫(xiě)入單元格中。繼續(xù)以這種方法增加參數(shù)時(shí)，相鄰的單元格會(huì)自動(dòng)被激活，將每個(gè)參數(shù)添加到標(biāo)題行中，當(dāng)前數(shù)值顯示在第三行中，可以迅速地向表中增加某些類型的參數(shù)。
(3)可改變A3單元格中的配置名稱（可以用產(chǎn)品名稱或型號(hào)代替，本例為Z111090）。
(4)在Excel工作表單元格中輸入?yún)?shù)值，創(chuàng)建的系列零件設(shè)計(jì)表如圖2所示。 
圖2 新創(chuàng)建的系列零件設(shè)計(jì)表
8.顯示配置
單擊窗口底部的“Configuration Manager”標(biāo)簽，在窗口的左窗格中顯示已有的配置名稱。雙擊某一個(gè)配置名稱，即可顯示該配置的零件。
9.長(zhǎng)方形基礎(chǔ)板系列實(shí)體模型中的3個(gè)規(guī)格Z111070、Z111075、Z111080的驅(qū)動(dòng)模型如圖3所示。 
圖3 實(shí)體模型的驅(qū)動(dòng)模型
三、結(jié)論
采用SolidWorks 2003軟件進(jìn)行系列化組夾元件的參數(shù)化設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)方法編輯，修改等很容易實(shí)現(xiàn)。從上述過(guò)程可以清楚地看出，參數(shù)化設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比，最大的特點(diǎn)是它儲(chǔ)存了設(shè)計(jì)整個(gè)過(guò)程，使工程技術(shù)人員可以通過(guò)變動(dòng)某些約束參數(shù)而不必改動(dòng)元件設(shè)計(jì)的全過(guò)程來(lái)更新設(shè)計(jì)。成為進(jìn)行初始設(shè)計(jì)、元件模型的編輯修改以及多種方案設(shè)計(jì)和比較的有效手段。
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