夾具設(shè)計(jì)所涉及到的零件大部分是國家變準(zhǔn)件或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)間,但仍有一部分沒有標(biāo)準(zhǔn)的非標(biāo)件,這部分非標(biāo)件雖然數(shù)量不多,但工作量卻不小。
為了充分發(fā)揮CAD技術(shù)的優(yōu)勢,必須對這部分零件進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì),對于夾具的這些非標(biāo)件,按所完成的功能來進(jìn)行模塊劃分,參數(shù)化按縱系列模塊系統(tǒng)進(jìn)行。
1、基本模型的設(shè)計(jì)
如何確定系列模塊的基礎(chǔ)是模塊化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。非標(biāo)件的設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是隨心所欲的,要從千萬個(gè)設(shè)計(jì)圖中提煉出有代表性的基型,困難是比較大的,正確的選型這樣的:
(1)對夾具非標(biāo)件進(jìn)行廣泛細(xì)致的收集資料和調(diào)查,找出代表性強(qiáng)的基型資料。
獲取這些資料中獲得;用啟發(fā)性或提問的形式,從夾具設(shè)計(jì) 那里獲得;深入現(xiàn)場,聽取使用人員的意見,從使用現(xiàn)場獲取。
(2)對大量雜亂無章的資料進(jìn)行分類整理是選型的關(guān)鍵,決定所選出的機(jī)型的覆蓋性。
(3)對所選的基礎(chǔ)要在實(shí)用過程中,不斷修改/補(bǔ)充和 ,這是非標(biāo)設(shè)計(jì)的一大特點(diǎn)。
資料(分析/歸納)→初定基型(修改/補(bǔ)充)→基型
夾具本體通過分析、歸納,可初步定為長方體、圓形體、箱型體、T型體、氣缸體和回轉(zhuǎn)體(單臂和雙臂)七大類。
2、基本參數(shù)的確定
確定基型的基本參數(shù),要抓住兩個(gè)方面:參數(shù)具有代表性和參數(shù)的完整性:
每一個(gè)零件的參數(shù)有許多,在參數(shù)化以前,要把所有的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,不能隨便的給予尺寸標(biāo)注,要用 簡單的標(biāo)注方法反應(yīng)零件的尺寸的各方變化,但不可漏標(biāo)尺寸或者重復(fù)標(biāo)注如圖2所示。
3、確定基型的尺寸和級差
確定基型的尺寸也就是把參數(shù)系列化,確定極差也即把參數(shù)化的參數(shù)尺寸分檔變化,使這些尺寸與極差能夠盡可能地反映基型的變化。例如:確定本體的尺寸時(shí)。
本體的長、寬等外形尺寸,要根據(jù)機(jī)床工作臺的外形來確定。連接槽的尺寸要根據(jù)機(jī)床的T型槽尺寸來確定,本體的高度(箱型體)要根據(jù)機(jī)床刀具主軸距工作臺的距離來確定,鑄造圓角要按照鑄造工藝要求來確定。
極差要根據(jù)所收集的資料來 ,盡量使極差能夠代表基型的變化,極差變化要有一定的規(guī)律,如按等差數(shù)列等。使零件參數(shù)化、系統(tǒng)化和規(guī)范化。
4、確定非標(biāo)件的結(jié)構(gòu)
非標(biāo)件模塊化設(shè)計(jì)之后,就類似于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件,以后要進(jìn)行批量生產(chǎn)。因此,要優(yōu)化這些非標(biāo)件的結(jié)構(gòu),就要對這些非標(biāo)件中一些關(guān)鍵部位進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)和有限元分析。
解除后顧之憂。同時(shí),還要考慮到工藝方面的各種需要,以便于加工和維修。 后,對尺寸進(jìn)行處理,使之符合圓整要求,符合標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化的要求。
至此,非標(biāo)件的模塊化設(shè)計(jì)已全部完成,建立圖庫時(shí),我們可以象建立標(biāo)準(zhǔn)件圖庫一樣建立非標(biāo)件庫,延伸CAD的實(shí)用領(lǐng)域,為更進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)效率,打下良好的基礎(chǔ)。
三、模塊化設(shè)計(jì)的要求
夾具的非標(biāo)件模塊化設(shè)計(jì)使一想比較復(fù)雜的工作,從資料收集到分析歸納,再到提煉總結(jié),都要考慮所涉及的方方面面,既要考慮結(jié)構(gòu),又要考慮工藝,既要考慮設(shè)計(jì)習(xí)慣,更要重視歸納后的結(jié)果,任何考慮欠缺都會(huì)影響模塊化的結(jié)果。
夾具非標(biāo)件的模塊化設(shè)計(jì)是一個(gè)設(shè)計(jì)——修改——再設(shè)計(jì)的循環(huán)過程,一個(gè)理想的設(shè)計(jì)要經(jīng)過上述循環(huán)的多次反復(fù),一次性模塊化成功的想法是不現(xiàn)實(shí)的。
夾具非標(biāo)件的模塊化設(shè)計(jì)是一項(xiàng)實(shí)踐性比較強(qiáng)的工作。因此,設(shè)計(jì)時(shí)要深入現(xiàn)場,傾聽技術(shù)人員和操作人員的意見,從現(xiàn)場獲取資料和信息。
進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)時(shí),非標(biāo)件的數(shù)量雖然不太多,但設(shè)計(jì)員工作量卻不少。而且,若想利用計(jì)算機(jī)來完成輔助繪圖,就必須做好這些非標(biāo)件的模塊化設(shè)計(jì)工作,模塊化的成功與否。
將直接影響CAD的工作效率。因此,非標(biāo)件的模塊化設(shè)計(jì)時(shí)CAD中的一項(xiàng)重要技術(shù)。
筆者根據(jù)自己從事工裝夾具設(shè)計(jì)和CAD的經(jīng)驗(yàn),成功地完成了夾具非標(biāo)件的模塊化設(shè)計(jì),開發(fā)出“機(jī)床夾具CAD系統(tǒng)“,并已應(yīng)用于夾具圖形庫的建庫工作,的工裝設(shè)計(jì)應(yīng)用中取得令人滿意的效果。
各個(gè)模塊彼此獨(dú)立實(shí)現(xiàn)各自的目標(biāo)同時(shí)以數(shù)據(jù)共享為基礎(chǔ),進(jìn)行查詢,加工輸出。