基于快速设计的标准件库建立方法研究

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1、2010年2月沈阳航空工业学院学报第27卷第l期JournalofShenyangInstituteofAeronauticalEngineeringFeb．2010V01．27No．1文章编号：1007—1385(2010)Ol—000l一04基于快速设计的标准件库建立方法研究韩志仁1韩盛夏1万世明2江开林2詹庆熙2(1．沈阳航空工业学院，辽宁沈阳110136；2．成都飞机制造公司，四川成都610092)摘要：标准件库在飞机工装数字化设计中起到重要作用，建立适合工装快速设计的标准件库是提高设计效率的关键问题之一

2、。在比较目前现有建立标准件库的两种方法的基础上，针对标准件在工装中的定位问题，以标准件草图为核心，提出了基于快速设计的标准件库建立的方法：通过分析本地数据库与远程数据库特点，提出了标准件库数据库的方法；将基于快速设计的标准件库应用于橡皮囊成形模具快速设计系统，缩短了模具设计周期，提高了模具设计效率。关键词：标准件库；快速设计；模具；CATIA中图分类号：THl21文献标识码：A在飞机的制造和装配过程中，为了保证产品的制造准确度及互换协调，采用大量的工艺装备。随着CAD技术的发展，产品数字化设计、数字化制造在产品的

3、设计和制造过程中所占的比重越来越大。因此，工装设计也要以数字化设计为源头．实现工装设计、制造的全过程和全方位的数字化⋯。作为工装设计中的一个重要部分，标准件设计在工装数字化的背景上也取得了长足的发展，我国许多航空企业都建立了相应的工装标准件库。利用这些三维标准件库，设计人员可以实时便捷地得到所需标准件、标准和工艺方面的技术信息，从而能利用计算机快速实现对各零件的连接与协调，大大减少了设计工作量，缩短了设计时间，减少了产品模型的错误率及由此带来的纠错工作量嵋。4J。虽然这些标准件库能极大地提高工装设计效率，但是，大

4、部分标准件库也只是实现了标准件的三维参数化，标准件库之间彼此独立。从标准件库中调出的标准件没有约束关系。文献[3]以UG为平台，设计冲模标准件库，实现在装配图中生成明细表与指引线等功能。文献[4]基于J2EE技术开发框架，以Pro／E为平台，开发了一套工装管理系统，实现工装快速设计与标准件库的融合。文献[5]以Pro／E为平台，使用VisualBasic6．0语言，开发了面向装配的三维标准件库。本文主要论述了以CATIAV5为平台，使用CAT收稿日期：2009—11—23作者简介：韩志仁(1964一)，男，河北唐

5、山人，教授，主要研究方向：钣金成形CAE和飞机数字化制造技术研究，E—mail：hart．ren888@163．com。IACAAC++技术，开发能快速定位的标准件库的核心方法及实例。1现有标准件库建立的方法关于标准件库建立的方法，国内外已经进行了多年的研究，先后提出过许多思想，目前应用较为广泛的是为程序化技术和参数化技术【6】。程序化技术需要先将标准件分类，然后针对每一类编制出相应的标准件生成程序。将所有的程序融合起来，最终得到相应的标准件库应用程序。通过输入标准件的外形尺寸参数，经过程序计算，最后得到相应的标

6、准件。程序化技术可以开发具有任意形状和结构的标准件库，因此，适用范围较为广泛，但缺点也比较明显，需要针对不同类标准件编程，开发工作量大，标准件库的扩充和维护成本高。参数化技术是指直接利用CAD系统提供的参数化造型功能，交互建立和管理每一类标准件的参数化模型；以在CATIAV5上进行参数化建库为例，先建立一个三维标准件数模；然后将三维标准件数模的尺寸参数化并建立相应的参数表；最后建立交互式界面。参数化技术中大量程序通过宏录制可以完成，交互界面编制也较为简单。因此难度和工作量都很小。但是，由于采用宏录制方法，受限于被

7、录制零件的形状几何特征信息，故同类型中不同规格标准件的形状特征不能有大的变化。这种方法适用于品种数量不多、形状和结构不太复杂的标准件库开发。上述两种标准件库建立的方法，都只是建立2沈阳航空工业学院学报第27卷了标准件的几何特征信息，并没有建立标准件在装配时的约束信息，因此在使用时，仍需要将这些标准件装配到相应的工装中，延长了模具设计的时间。基于陕速定位的标准件库建立方法2．1建库思想将程序化建库技术与参数化建库技术相结合，通过对标准件草图的操作，得到具有空间信息和几何特征信息的三维实体标准件。首先利用程序化建库思

8、想，根据标准件的空间几何形状与相应的平面草图形状将标准件分类。再次参考参数化建库思想，以标准件草图为对象，将该标准件草图中的特征元素尺寸参数化，同时将该草图的空间信息参数化。最后利用程序批处理设计或人机交互设计捕捉到标准件预定位置的定位信息，将该定位信息与草图的空间信息相关联，从而得到具有定位信息的标准件草图，在此草图基础上建立标准件的三维实体数模。2．2建库方法与适用范