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全息智能夹具三维标准件库建立的研究

2017/7/20    来源:互联网    作者:黄翔  万久团  曾荣      
关键字:三雏标准件库  装配模型  全息模型  夹具  
针对机床夹具标准件库的建立,将标准件分为标准元件、典型组合和标准结构三个层次,采用种子零件的方法建立标准元件库,在标准元件库中除了记录几何特征信息外,还记录了具有工程含义的属性信息,使标准元件的信息完备,以满足夹具设计全过程对信息的需求。为建立典型组合和标准结构库,提出了基于装配模型的智能动态建库方法,设计了无冗余建库结构,实现了典型组合和标准结构装配的智能化和自动化。根据以上方法在NX平台上用NX/APl和Oracle数据库建立了夹具三维标准件库,种子零件、参数数据和属性信息等存储在服务器端的数据库中,在客户端动态生成并调用标准件库。该三维标准件库在开发的夹具CAD系统中应用,取得了满意的效果。

    1.3 典型组合库和标准结构库的建立

    (1)典型组合模型

    典型组合模型是一组标准元件经过一系列的装配过程后生成的具有明确关系的标准元件的组合,是对典型组合的抽象描述,它能描述组成典型组 合的标准元件间的装配关系、装配层次和典型组合中的各种装配知识和规则,标准结构模型则是建立在典型组合和标准元件之上的。由于标准结构和典型组合的实现方法是完全一样的,下面仅讨论典型组合的建立方法。

    典型组合模型可以表示为以下形式:

    2

    式中:F为组合件的功能描述集合,P 为装配对象,对于典型组合它是标准元件,对于标准结构也包含子装配对象(即典型组合),即是一种递归关系,ΣP表示组成标准元件或典型组合的组合;T表示装配树,表示了典型组合和标准结构的装配关系;AC表示装配约束类型,包括对齐(Align)、配对(Mate)等;D表示典型组合和标准结构的约束,包括标准元件内部的几何约束和标准元件间的装配知识和规则约束,尺表示装配约束关系集,其中每个成员可以表示为

    3

装配对象(标准元件)与尺寸参数、装配特征和其它属性的映射关系。这一模型较为完整的描述了不同装配对象(标准元件)之间的关系、装配知识和各种属性信息。

    (2)典型组合的建立

    下面以典型组合-T型槽快卸夹紧装置为例(图2),讨论典型组合的生成方法。

    4

    图2 T型槽快卸夹紧装置

    ① 种子组合的建立。典型组合模型通过种子组合来描述与体现.种子组合是相应的种子零件的装配组合.因此种子组合完整描述了典型组合的组成及其装配关系。T型槽快卸夹紧装置由双头螺柱P1、六角薄螺母P2、调节支撑P3、螺母P4、压板P5组成.其装配结构如图3所示。

    5

    图3 T型槽快卸夹紧装置的装配结构

    其装配规则如下:

    同轴:P1轴-P2孔,P1轴-P5孔,P3轴-P4孔

    共面:P2底面-P5上面,P5底面-P4上面

    ② 典型组合的实例化。典型组合的实例化过程就是标准件规格的选取过程,夹紧装置的主参数为P 的直径D和夹紧高度H,H由工件和定位体高度确定,D由夹紧力等因素确定,然后根据主参数按知识与规则选取双头螺柱规格d×l(d=D,l=L+3d)、六角薄螺母规格M(M=D)、调节支撑规格d×l(d=D,l=L + 2d)、螺母规格M(M=D)、压板规格d×l(d=D+l,l由用户确定)这5个标准件。

    (3)数据库设计

    与典型组合相对应的数据表的第一个字段包括典型组合类编号、类名称和组合种子零件文件以及有关的标准件种子零件文件名。

    典型组合生成是建立在通过种子组合的装配关系按知识与规则调用并实例化标准元件的基础上,避免了功能信息和装配信息在数据库中的定义、描述和存储,大大方便了建库工作。标准结构同样是建立在标准元件库和典型结构库上的,它们之间形成了一种递归关系,这样就有效的解决了标准件库的冗余问题。

责任编辑:张纯子
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