夹具原始概念模型的创建方法研究

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1、第22卷第6期机械科学与技术Vo1．22No．62003正11月MECHANICALSCIENCEANDTECHN0L0GYNovember2003文章编号：1003—8728(2003)06—1043．03夹具原始概念模型的创建方法研究杨志宏，黄克正(山东大学机械工程学院，济南250061)杨志宏摘要：夹具概念设计是夹具设计自动化必不可少的一个阶段，是当前较少涉及的一个问题。对此，本文首先介绍了面向概念设计和创新的功能表面、广义定位原理和广义定位模式的概念然后提出了夹具原始概念模型的概念。在其基础上，选择实现工件广义定位的定位模式，通过提取三维

2、信息和生成相应的功能表面来创成夹具的原始概念模型。文中最后给了一个实例。该项工作是夹具结构进化设计的基础关键词：夹具设计；原始概念模型；概念设计中图分类号：TH122文献标识码：AMethodforGenerationofFixtureOriginalConceptualModelYANGZhi—hong·HUANGKe—zheng(ShandongUniversity，Jinan250061)Abstract：Conceptualdesignisanindispensablestageinfixturedesignautomation．Itis

3、alsoabottleneckproblem．Aimedatthisproblem，conceptionsoffunctionalsurface，general—locatingprincipleandgeneral—locatingpatternarefirstlyintroduced．Fixtureoriginalconceptualmodelisthenputforward，whichiscarriedoutbythreesteps：choosingthegeneral—locatingpatternfortheworkpiece；extr

4、acting3Dinformationandredisplayingthecorrespondingfunctionalsurfaces．Anapplicationexampleofthemodelisillustratedatlast．Thestudyinthispaperisthegroundworkofthefollowingfixtureevolingdesign．Keywords：Fixturedesign；Originalconceptualmodel；Conceptualdesign概括地说，产品设计可被分成四个阶段：需求分析、概增

5、加，这一过程体现了人类认知和思维的规律。而作为具有念设计、结构设计和详细设计。概念设计是产品设计过程中明确功能概念的最小几何单位——功能表面在该过程中充最初的也是最具创造性的阶段，在整个产品设计开发过程当了抽象概念直观表达的媒介。它支持产品设计的功能表中占有重要的地位。研究表明：产品价值的7O是由设计达，支持产品设计过程中设计活动的集成。功能表面与功能的早期阶段即概念设计、初步设计所决定的L1]。本文探讨的表面集的重构可以反映设计信息由少到多、由简到繁的综是夹具原始概念模型的的建立，它是基于广义定位原理的合过程，构成了从无序到有序、从低级到高级的

6、产品设计生夹具概念设计的第一步工作，也是非常关键的一步。命周期。它将产品信息的表达置于较零件、特征更低层的表面一级，并赋予表面几何、功能双重属性，既描述产品功能1概念设计基础又传递结构信息，使得信息表达更完备，信息组织更灵活，1．1功能表面更能根据设计要求的改变，适应性改进结构，产生可行的设设计自动化的实质就是由功能要求到产品结构自动映计方案，从而支持创造性设计[‘]。射问题，而由于功能、结构分属于两个不同的领域，导致功1．2广义定位原理能一结构直接映射存在着不确定性、病态性、多解性等问题。机械产品功能是由各个零件间相互协调、制约而实现在解决这一

7、问题的尝试中，我们引入了功能表面的概念，将的，这种制约关系是由于零件与零件的功能表面之间的接功能表面作为功能与结构的中间媒介，使传统的映射方式触即相互定位而发生的。从自上而下式的产品设计过程来(功能一结构)，转化为新的映射模式(功能一功能表面一结看，这种定位关系贯穿于产品设计全过程，我们由功能要求构)，目的是实现由功能到结构的稳定映射关系，以提高基映射出一个功能结构就必然考虑其在产品中与其它零件的于计算机的概念级产品设计自动化水平L2]。关系。因此，该定位关系属于动态定位问题。从这一意义上就设计过程的本质而言，概念设计阶段一般要求有部讲，运动和定

8、位在本质上是一致的。零件的运动传递和空间分设计信息的存在，设计信息伴随设计过程的展开而逐渐定位、传动件和定位件两组概念可以统一起来，从而