基于CATIA平台的夹具设计与组件的干涉检验.pdf

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1、机械设计与制造第7期226MachineryDesign&Manufacture2010年7月文章编号：1001—3997(2010)07—0226～02基于CATIA平台的夹具设计与组件的干涉检验尤丽华刘媛李崇洋(江南大学机械学院，无锡214122)TheapplicationofCATIAparametricdesigninthequickdesignoftheclampingfixtureYOULi-hua，LIUYuan，LIChong—yang(SchoolofMechanjcalEngineering，JiangnanUniversity，Wuxi2141

2、22，China)中图分类号：TH16，TG75文献标识码：A夹紧元件放置后，可在装~g(AssemblyDesign)~境中根据定位、1专用夹具快速响应系统的实施夹紧元件设计出辅助件和支承件，对辅助件、支承件等进行细节1．1夹具设计要求的识别(输入J设计，如网1所示。然后在三维环境下标出公差及工艺信息，为夹夹具设计三类信息，即零件的几何形状、工艺信息和装夹特具设计的可行眭分析等做好准备。征信息。零件的这些信息须在夹具设计的第一阶段进行识别，表一为从零件图和工艺过程中辨识的夹具设计信息。通过与三维CAD系统的接口，用户在交互式的输入有关零件三维信息与工艺过程信息的同时

3、，可对T艺路径进行可行性判断，同时判断出第一二定位表面的顺序，由此可以选定可定位表面。计算机根据用户输入的信息进行信息处理后，采用线性码和矩阵码表达这些信息，如表1所示。图1钻夹具表1零件图和工艺过程中的夹具设计信息Fig．1drillfixtureTab．1partoffixturedesignandprocessinformation2夹具设计可行陆分析(1)刀具路径和夹具元件之间的干涉检查在CATIAV5中，DMU中的KinematicsSimulator和DMUFit—tingSimulator可用于刀具沿着刀具路径运动时找出与哪些夹具元件产生干涉，并把详细的

4、干涉信息输出。刀具路径生成后再转到DMUFittingSimulator进行干涉分析。此做法，如图2、图3所示。以一个简单的钻夹具的刀具路径干涉检查为例。将钻头简化成圆柱体。刀具路径1为刀具运动路径之一，刀具路径2为另一1_2相似夹具识别和夹具结构设计运动刀具对刀具和夹具在运动过程中的位置进行分析，可得如下设计人员通过对零件几何形状及工艺信息的分析制定出定曲线，如图4、图5所示。分别对为刀具路径1，2的干涉次数一时位和夹紧方法，通过已建立的夹具元件库检索出所需的定位和夹问分布图及位置图进行比较，我们可得路径2在(3．2．5)s有一紧元件，在CATIA的装]~(Asse

5、mblyDesign)环境中插入到指定次干涉，在(3．7～3．8)S有两次干涉。同时在路径2位置图中可以看位置。一些特殊的元件，则可根据已有的信息进行设计。当定位、到刀具和夹具发生干涉时的刀具干涉深度。★来稿日期：2009—09—03第7期尤丽华等：基于CATIA平台的夹具设计与组件的干涉检验227图2干涉检查流程图Fig．2interference图6回转分度车床夹具Fig．6rotaryindexinglathefixture刀具路径1简化的刀具—I，f回#转t车床；动}

6、态、壮装卜，_L^f配干涉分析图＼、jJJ，fJnTime(s)255)711OL5一．刀具

7、路径2一Dista一D⋯nce：{{；，Distan=Dlhntc：Resu】lts．1l、＼Pt2vx一：踹图3刀具路径干涉检验Fig．3toolpathinterference图7车床夹具装配干涉分析图(2)夹具元件和元件之间的干涉检查和夹具组件之间的干涉Fig．7latheinterferencewereassembledfixture检查这两类干涉的原理及检测方法都相似，故我们放在一起讨3夹具的精度分析强度和刚度校核论。此类干涉分成两步检测，一为静态检测，即在夹具设计完成3．1夹具误差分析后，我们检测元件之间有无干涉。二为动态检测，即在夹具设计完定位精度是夹具

8、最重要的性能指标。随着夹具的功能变得相成后，对装配过程进行模拟，分析在装配过程中有无干涉。对简单，从而其结构也就简化，所以主要问题是校核夹具精度，分析加工误差。在使用夹具的情况下，影响工件加工精度的因素可以归纳为：(1)工件的定位误差；(2)夹紧误差；(3)对刀和导向误差；(4)夹具在机床上的安装误差；(5)加工方法误差。．根据以上五种误差的总和，判断是否能满足夹具设计的精度图4路径1分析图要求。Fig．4path1were3_2夹具度强和刚度的校核如图8、图9所示，就是对三角槽铣床夹具进行了应力分析和组件各点位移变形的分析。图5路径2分析图Fig．