夹具设计成组工艺技术

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1、夹具设计成组工艺技术一、概述公司的夹具设计多是以两维特征的零件设计和装配为主，随着传统的单一品种，大批量生产方式在制造业中的比重逐步下降，多品种，中小批量生产不断增加。并且，无法满足CAD/CAM/CAPP系统集成的需要。成组（GT）技术是正是解决以上问题的有效途径之一。二、工作内容在成组夹具设计过程中，利用SOLIDWORKS三维实体造型技术和贯联设计技术，方便、快速地自动生成用于分组内A,B和C三个零件使用的三维虚拟夹具的方法，使设计人员能更准确、更直观地模拟出成组夹具的不同装配情况，便于发现问题和修改，也为分组内夹具的装配

2、和调整提供了方便。三、成组夹具设计1、成组夹具是根据成组工艺规程，制定一组零件的某一工序而设计的，它由基础部分和可调部分组成，具有专用和可调的特性。2、成组夹具的基础部分是零件组中所有零件共用的主要部分成组夹具的可调部分组成是而可调、可换部分则是针对零件组中某种(或几种)特定零件而专门设计的专用或准专用部分。3、成组夹具的调整方式4、成组夹具设计原则和步骤（一）、成组夹具设计原则成组夹具设计平台的工作原理：首先由服务器端获取产品信息和制造工艺，通过功能结构与制造资源、工艺信息的映射推理对数据库中的功能组件进行查询。在获取可选的功

3、能元部件和组件之后，在其基础上通过一定程度的改进得到各子功能结构的定位夹紧方案，从而得到夹具的初始方案。然后在初始方案的基础上进行精度分析、虚拟装配测试、结构的优化设计得到合理的夹具设计方案。所加工三个零件都是以外圆柱面作为定位基准时，采用弹性夹紧定心机构。该机构是利用弹性元件受力后的均匀弹性变形实现对工件的自动定心的。（二）、成组夹具设计步骤1、建立待加工产品工艺信息、加工精度要求资源库信息模型。A零件图1。B零件图2。C零件图3。2、建立夹具基础部件库夹具元部件库系统的核心是其信息模型，包括功能模型、特性模型、参数化特征模型

4、、材料与精度模型等五方面的内容。用户通过交互界面建立夹具元部件信息模型。输入的内容分为两类，一是三维参数化特征实体模型和特性数据；二是材料、精度、应用模式等信息。它们以一定的结构存贮于建模数据库中，提供对夹具元部件的完整描述。A、夹具本体的三维建模设B、夹具常用标准件的三维建模设计销（φ12）;螺钉（M6）,（M12）螺母（M12）；垫片（φ7）,（φ13）;3、建立夹具可调部件库B、定位套的三维建模设计C、接头的三维建模设计D、弹性夹头三维建模设计4、建立夹具三维建模数据库装配设计的主要任务是从夹具元部件库中调入需要的对象进行

5、装配，同时进行相应的编辑修改。成组夹具的结构优化设计则主要完成夹具的稳定性分析、强度分析、精度分析和提高产品的加工效率上(如一副夹具上同时以对称、旋转或阵列的方式来定位多个工件)。A、装配体四、成组夹具的技术经济效果成组夹具结构共性，大都由通用基体和可调、可换元件两部分组成。其通用基体部分是零件组中所有零件共用的主要部分；而可调、可换部分则是针对零件组中某种(或几种)特定零件而专门设计的专用或准专用部分。可调、可换元件一般是随夹具适用对象数的多少而变化的，因此，在现代夹具设计时，适用对象种数选择得是否合理，将直接关系到可调、可换

6、元件的数量和夹具的整体经济性。1、成组夹具设计分析这种优化设计的特点：A、可以正确确定适用对象种数。B、根据优化设计的结果，对可调、可换元件和通用基体的结构设计从成本比例的角度进行调整，从而使之满足优化设计，达到整体经济性的目的。2、成组夹具的成本Cc=Ct+PN(1)式中：Ct——成组夹具上通用基体的成本，元；P——成组夹具上可调、可换元件平均单件成本，元/种；N——成组夹具适用零件种数，种。式(1)中，Ct对整套夹具来说是一常数；PN则随着N的增减而变化(其中P为常数)。3、衡量成组夹具经济性的2个基本概念从成组夹具适用对象

7、种数所分摊的夹具成本看，可以认为：适用对象在成组夹具满负荷的范围内，对象种数愈多则夹具分摊到适用对象种数上的单位成本就愈低。从夹具上的可调、可换元件看，随着夹具适用对象种数的增加，则夹具上的可调、可换元件也随着增加，这时，可调、可换元件的设计、制造费用以及夹具的调整次数和调整、保管费用也随之相应增加。以上2个不同内容有些矛盾的因素，从不同的角度影响着成组夹具的经济性。下面将通过建立数学模型，进一步阐明上述这2个基本概念。4、建立数学模型从式(1)中得知，在1≤N≤Nx时，其中Nx为夹具在满负荷时的适用对象种数，成组夹具分摊到适用

8、对象种数上的单位成本P0=Ct+PNN(2)a.(2)整套夹具中可调、可换元件所需的费用PTW=PN(3)b.建立数学模型F把式(2)和式(3)进行叠加，则得F=P0+PTW=Ct+PN+PNN(4)5、最优数NK的求解假设：Ct=1,000元，P=50元/种，