飞行器制造工程专业毕业设计英文翻译计算机辅助夹具设计

1、毕业设计（论文）英文翻译专 业 名 称 飞行器制造工程班 级 学 号 学 生 姓 名 指 导 教 师 计算机辅助夹具设计摘要：研究电脑辅助夹具设计的可能性在较长一段时间内成为了世界各地众多学者感兴趣的领域。研究结果已使得准确和系统化的知识在计算机的夹具设计过程中的应成为了可能。该文件强调了夹具设计自动化的重要性。它提出了一个在夹具设计系统及它们的主要特点上有着特殊亮点的自动化设计系统的总体结构。这也显示出自动组合夹具设计系统的结构和输出结果的一部分。最后，得出的结论提出了未来的研究所预期的方向。关键词：计算机辅助夹具设计（CAFD），工装夹具，自动化设计1 简介目前制造业生产系统的特点是：产品

2、范围扩展，生产计划高频改变，对产品质量的要求不断提高，生产时间缩短，提高产品的技术水平和降低其制造成本成为一种持续的需要。有了这样的市场需求，和集约发展的科学，技术和信息技术，技术加工工艺在金属制造业中进一步发展的水平和趋势取决于所有的构成因素，这些因素是以下几点：空白的类型，加工工艺过程，操作秩序，机械，操作及序列浓度，工具，夹具，测量等。要提高技术解决方案使其达到一个更高的水平，优化解决所有这些元素就是必要的。夹具的选择和设计所耗费的时间是技术和工艺生产准备所需的总时间中的一个重要组成部分。缩短这些时间也意味着降低毗邻的成本。这是可以做到的，其中一种方式就是通过在夹具设计中采用新方法，而这

3、些新方法是基于分类，统一，标准化和夹具设计自动化的。几年前，在了解了计算机辅助夹具设计问题的重要性后，诺维萨德的生产工程研究所和技术科学学院，开始了自动夹具设计系统的开发。本文介绍了所进行的研究结果。2 夹具设计自动化能进行自动化生产和自动化产品设计的现代化的生产系统中，似乎有一种强加的要求，即借助电脑来辅助夹具设计。当手动设计夹具时，大部分的时间和毗邻的基本费用都花在了以下方面：一般的建设方面的拟定，详细的建设的制定，在现有的夹具解决方案、夹具元素或其类似品中搜寻所需的信息。所有其他活动要求明显地缩短工作时间和成本。在其他之前的这些是：引进设计任务，执行必要的计算，撰写BOM，控制等。因此，

4、至少，使那些运行需要更多时间并随之需要更多毗邻成本的功能实现自动化是适当的。这些研究对在夹具设计过程中引入新技术提出了强烈的需求，这是基于所谓的柔性自动化的需要，其主要目标是为了在设计新的夹具结构中缩短时间和降低成本，并重新利用或稍加修改地利用现有的解决方案。 计算机辅助夹具设计（CAFD）系统的应用成功地解决了夹具设计过程的自动化。夹具设计自动化的首次尝试要回到20世纪90年代，并且是作为经典设计方法的消极方面的因果答案的。这方面的夹具设计意味着，部分或完全使用计算机，使得夹具设计的顺序实现自动化。我们的目标是在可接受的时间内产生足够多的夹具，并把夹具设计人员的主观影响减至最低。在夹具设计过

5、程中对计算机的应用的最重要的假设有以下几种：把设计师的知识和经验“翻译”成计算机可以理解的、符合选择和决策逻辑发展的语言。图1 夹具设计使用计算机（内珀维尔Bluco公司）基本上，自动化设计系统是建立在现代信息技术的应用上的系统，凭借其结构和运作，它们代表的是具有特殊用途的现代化信息系统。因此，在生产系统中遵从信息统一的自然需求，为了增加系统总效率而设计出功能性强并大幅融入了其他业务的相应系统的辅助信息系统已经成为了一种可能和需要。考虑到自动设计系统的结构和功能构成，以及其所有属性，可以说，所有的自动设计系统的特征都是由存在的六个基本结构元素体现的，即：.技术基础，.数据库，.软件系统，.人力

6、资源在功能上的发展，开发和系统维护，.输入信息，.输出信息。自动化夹具设计系统的总体结构可以显示如下图（图2）。图2 自动化夹具设计系统的一般模型长期的技术基础是指方案成功运作所必需的可用的硬件。在技术支持前面摆放的最重要的要求是：更高的工作速度，大的存储量，质量，可靠性等。 自动化夹具设计系统的软件系统，作为一般的自动化设计，包含两部分：执行软件系统和应用型软件系统。执行软件系统意味着所有这些软件系统软件具有出让和管理技术基础工作，及保持其功能的目的。应用型软件系统则是用来解决某些任务。应用型软件或者作为最终产品购买，或者作为单独开发（编程）的产品，它是给有特定设计工作要求的用户使用的。 数

7、据库是软件系统的基础。其主要目的是在对数据库的主要功能有定性和有效的绩效意识的基础上确保自动化设计系统的效率。那些主要指得是数据采集、记忆、保持、检索和更新。该基地包含图形、文字、数值、数学、逻辑和其他必要的数据。这些数据被连接到工件，夹具元件和最终夹具结构。 系统的研究、开发和维护是由一组人共同完成的。团队的一部分开发了自动设计系统，他们中的部分人开发它，部分人保持其运作。很多时候，他们的领域重叠。有时候，一个人可以完成所有三个功能。 自动化夹具设计系统的输入信息可分为三大类：对一个工件有建设性意义的信息，科技信息，及与信息有关的生产组织和管理。 输出信息是系统的输出。他们适应用户个性化的需

8、求。重要的输出信息是工程图纸和夹具装配图。通常情况下，提供部分零件的车间图纸是有必要的，在较少的情况下，除了其他东西外还要提供：个别夹具元件的重量，夹具的总重量，夹具的价格，储存地点等。3 系统结构考虑到与制造业的发展和电脑在其中的应用相关的趋势，特别是在设计夹具时细分地应用CAx技术，该系统的模型是基于模块化的原则。自动化的夹具设计系统是建立在选择的方式、修改和新夹具结构的设计上的。一方面，它旨在夹具设计，另一方面，它基于模块化原则和互动的工作。主系统结构包括六个部分（图3），列举如下：1。输入数据模块，使输入的所有必要的信息对夹具设计有其重要性;2。夹具模块的解决方案，实现从一个数据库中选

9、出夹具，假若它包含了一个有效的解决方案;3。夹具模块修改，实现对现有夹具结构的修改，以便获得必要的模块;4。夹具模块设计，实现新夹具结构的设计;5。输出数据模块，实现对系统输出信息的定义;6。数据库模块。此外，在自动化的夹具模块设计的复杂的软件系统模型中，应力在以下方面受到了特别的考虑：. 作为技术基础的计算机系统，. 有着普遍（一般）应用的CAD软件系统，.人-设计师及其与计算机的交互式的工作。基于夹具设计所必需的输入信息，在一般情况下如果需要得到进一步的发展，可以执行对现有夹具的选择，如果不存在这样的解决方案，可以设计新的夹具。数据库可以容纳可适当标记的夹具解决方案的记录。执行可用性程度不

10、同的夹具解决方案将被分类成不同的夹具选择级别。如果有多个夹具解决方案，技术经济分析将针对问题的情况找到最令人满意的解决办法。如果不能被直接应用的解决方案被当做达到了夹具设计水平，那么夹具将被修改。有一种可能就是不获取任何夹具的解决方案。接下来是一个新的夹具结构的合成。在这种情况下，将夹具划分成特定的功能段并且按阶段来设计夹具是合理的。最后，有必要建立夹具模型和生成基本的技术文档。图3 自动夹具设计系统的总体结构为了使前面的活动得以成功执行，为夹具设计提供系统化的主要基地，建立一个数据库，完善自动化夹具选择、修改和设计程序系统，并选择适当的方案和技术支持是必不可少的。系统化的主要基地为自动化夹具

11、设计系统创建了制定详细的概念和发展的假设。主要依据是以下内容：夹具的相似性，元素的分类和最后的建设性的夹具解决方案，元素选择时的标准和设计中有充分的逻辑能力去作出选择。3.1 夹具的同源性夹具的同源性介绍了一个能合理减少结构类型和尺寸的复杂的措施。夹具建设的同源性的原则紧跟计划基地建设、建设类型、建设工作，并且可调和/或交替元素对所有的夹具类型都是可以接受的。图4，作为一个例子，提出了建设性的模块化夹具的同源性的阶段。图4 夹具同源性的建设阶段基地建设提出了一种通用的结构，即一组元素在夹具构造的几种类型和尺寸中的多功能应用。基地建设是和定位方案和工件的几何形状相似的夹具构造形式。构造类型是在基

12、础设施建设的基础上作出的一个构造的夹具方案，并且包含某些类型的定位和夹紧件的原始的主要类型的元素。夹具结构类型也有类似的工艺特点，可使用的夹紧方案，定位方案和工件的几何特征。夹具构造工作提出了本金或类型结构和一组交替和/或可调的协调元素与具体的加工操作。构造工作提出了最后的夹具在加工过程中的工作场所建设的应用。3.2 夹具的分类夹具的分类描述方式使所有夹具的字母描述基于夹具属性的系统化。分类过程可以简单描述为根据某些特征分工到子集的一个基本集。夹具的分类链接了相同和相似的装置。夹具的分类使用可以导致最后的夹具解决方案或部分夹具的解决方案，其可直接用作兴建一个新的部件。分类是基于技术和建设性的夹

13、具的特点。在这个过程中，通过链接某些代码24或代码组合某些夹具参数获得必要的信息。分类考虑的特点如下：.定性-加工类型，位置方案，夹紧方案等，.定量-工件尺寸，同时加工工件的数量，锁模力，强度等该夹具分类的结构（分类代码）如图5所示。分类代码分为四个部分。分类部分是由这些编号代表的特定标志。夹具分类的每一个部分可以单独地或组合地参考。有关信息：可以在部分的夹具分类中找到的制造特点（第一部分），工件的特性（第二部分），定位特性（第三部分）和钳位特性（第四部分）。图5 夹具的分类3.3 选择夹具元件的标准和逻辑在系统化和分析的基础上，一个准则和选择逻辑为每个夹具元件定义。然后，为寻找满足一定标准的

14、解决方案，在夹具元件数据库中进行搜索。标准和决策逻辑是有效地应用系统的关键，因为他们使得在所有功能组别夹具中为某些工件和一定的加工操作选择适当的建设性元素成为了可能。一个选择位置元素的决策的例子如图6所示。图6 一个选择模块化夹具定位元件的标准例子4 系统的运作输入信息包含计算机处理数据的自动夹具设计系统中所有模块的问题。他们进入工件的图纸，技术加工程序（操作卡）和附加的基础 -必要的信息（夹紧力强度，夹紧力等）。输入的信息是用来定义必要的装置使用分类的分类代码。一个分部的发展展现在图7。图7 夹具分类的片段在输入每个分类块内的所有必要的信息（特征）后，必要的夹具解决方案所必需的分类代码就生成

15、了（图8）。图8必要夹具的分类代码有了定义的分类代码，下一步是进入夹具选择和通过发展的数据库搜索数据的子系统。对应程度取决于必要的夹具和现有的必要的分类代码。所有特征建设性的夹具解决方案（工作和/或类型）将被过滤（如果它们确实存在），并以一个特殊的形式呈现（图9）。这是为了在所确定的领域里，通过技术经济优化从最好到最差地展示特殊的解决方案。图9 可能有建设性的解决方案的调查表格工作的解决方案（图10）的存在完善了设计过程，必要的技术文件要求从子系统移动夹具的选择中输出数据模块，其中的夹具报告也由此生成。图10 夹具调查的表格呈报如果数据库包含典型的夹具解决方案，通过选择其一，并将夹具设计过程继

16、续下去，设计者打开应增加到现有的构造关系中的元素的调查表单（图11），以及应改变和/或调整现有的解决方案的元素的列表。图11 组合夹具修改形成的夹具元件的调查元素列表是在必要的夹具的分类标志和在特定功能组中选择每个元素的发达的决策逻辑的基础上输入数据模块而产生的。分类标记，是其特殊的性质，进行适当的信息-选择标准。这些标准为一方选择夹具元件，为另一方选择夹具的类型解决方案。从夹具改造的子系统中退出，需要夹具和适当的修改元素的适当的解决方案，然后他们进入输出数据模块进行必要的修正。在数据库中的所有三个特征的夹具解决方案的情况下，要求为夹具设计运动子系统。在这种情况下，通过夹具元件数据库执行搜索，

17、其次是选择某些功能组别内的所有必要的元素。元素选择的完成和夹具修改模块类似，是基于必要的特定属性的夹具标记分类的基础，因为它包含搜索条件。选择逻辑程序代码能对分离某些解决方案起到帮助作用。了解到所有可能产生的夹具元件解决方案在人们想看到的元素功能组的调查形式中都可以被选择（图12）。它有可能获得较大数量的满足设定的标准的，并执行相同的功能的元素。在这种情况下，设计师通过自己的自由意志选择其中一个或几个。图12 形成可能夹具元件的工件定位的调查由于设计师在这个设计阶段已选定夹具元件，下一步就是引出输出数据模块执行夹具生成。为了更好的调查，并尽可能避免碰撞避，必要的元素一个接一个地逐渐被输入（图1

18、3）。首先，工件进入，然后定位元素，然后夹紧，根据具体的需要依此类推。可取的做法是，入口处围绕工件模型在某些地方使用某些限制（垂直度，对称，相切，平行等），以及对象操作的基本功能-平移和旋转后，立即安排每个元素。它也有可能形成一个或多个组件及其相互的入口。图13 夹具设计中的特性步骤在完成组合夹具的连接后，就开始结构分析，如果得到的解决方案是令人满意的，夹具就自动循环归档到数据库中，所以它可以在以后有需要时用到它。输出信息包含了夹具成功安装和开发的所有重要数据。输出信息被放置在夹具报告中（图14）。图14 系统的输出结果5 结论 根据先前进行的分析，文献资料及与有关领域的科学家和专家交流，可以得出结论，完成加工技术与装置的加工过程是更重要和复杂的任务之一。因此，很多研究机构，院所和高校对夹具CAD系统的开发都特别注重。自动化模块化的夹具设计开发的软件解决方案完全满足设定的要求。设计过程已经明显加快了，夹具解决方案的典型化和统一程度也有所增加，设计过程的合理化是优势，并且其他进程成功成为其结果。它使设计、创建共生型的组装以及通过参数独立的构造元素的高校模式更为合理。由于事实上所有机型都在一个数据库中，紧凑的积累和防止某些型号的可能“丢失”，无论是在组别和类型内，扩大和补充的解决方案的开放性都同时