wr第10章 焊接夾具的三維建模

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。wr第10章 焊接夾具的三維建模第2章3838第10章 焊接夾具的三維建模焊接夾具是焊裝工藝的重要組成部分，它在焊接過(guò)程中確保零件形狀、尺寸、精度符合產(chǎn)品圖紙技術(shù)要求，同時(shí)焊接夾具的自動(dòng)化程度還是影響零件生產(chǎn)批量的關(guān)鍵因素。l 選擇對(duì)象l 復(fù)制圖形對(duì)象l 調(diào)整圖形大小l 倒角與圓角l 夾點(diǎn)編輯的使用本章向讀者介紹汽車車身制造過(guò)程中的焊接夾具基于UG軟件的設(shè)計(jì)思路和三維裝配建模的一般方法。重點(diǎn)知識(shí) 自頂向下零件設(shè)計(jì)方法 從底向上標(biāo)準(zhǔn)件的裝配方法 裝配排列的使用練習(xí)案例 氣動(dòng)焊接夾具的加工件設(shè)計(jì) 氣動(dòng)焊接夾

2、具的標(biāo)準(zhǔn)件裝配 氣動(dòng)焊接夾具的裝配排列銷軸軸10.1 焊接夾具概述焊裝夾具是在生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí)的一種輔助手段，它是將工件迅速準(zhǔn)確地定位并固定于所定位置，包括引導(dǎo)焊槍或工件的導(dǎo)向裝置在內(nèi)的用于裝配和焊接的工藝裝備的總稱。10.1.1 焊接夾具的分類焊接夾具種類繁多，按夾緊的動(dòng)力源不同可分為： 1. 手動(dòng)夾具它是以人力為動(dòng)力源，通過(guò)手柄或腳踏板，靠人工操作的夾具。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有自鎖和擴(kuò)力性能，但工作效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，一般在單件和小批量生產(chǎn)中應(yīng)用較多。2. 氣動(dòng)夾具它是以壓縮空氣為傳力介質(zhì)，推動(dòng)氣缸動(dòng)作以實(shí)現(xiàn)夾緊的夾具。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，價(jià)格低廉，容易實(shí)現(xiàn)焊裝過(guò)程的機(jī)械化和自動(dòng)化，在焊裝夾具中使用

3、最廣泛。3. 液壓夾具它是以壓力油為傳力介質(zhì)，推動(dòng)液壓缸動(dòng)作以實(shí)現(xiàn)夾緊的夾具，與氣動(dòng)夾具相比，它主要用于夾緊速度有要求以及夾緊力要求很大的場(chǎng)合。4. 磁力夾具它主要是利用永久磁鐵夾緊焊件的夾具。其夾緊力小，磁力會(huì)逐漸減弱。主要用于車身上小零件的上料，由于空間尺寸限制不易設(shè)置夾緊結(jié)構(gòu)。5. 真空夾具它是利用真空泵使夾具內(nèi)腔形成真空，借助大氣壓力將焊件壓緊的夾具，它主要用于夾緊容易引起變形的薄板件，尤其是車身頂蓋等焊件在空中運(yùn)輸過(guò)程中常利用真空吸盤來(lái)夾緊。6. 混合式夾具在一些大型復(fù)雜的夾具上，夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式有多種，而且還使用多種動(dòng)力源，有手動(dòng)加氣動(dòng)的，氣動(dòng)加磁鐵的等等。這種多動(dòng)力源夾具，稱做

4、混合式夾具。10.1.2 焊接夾具的功用1. 提高了產(chǎn)品裝配精度，優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量采用焊裝夾具可以精確地對(duì)零件進(jìn)行定位并牢固的夾緊，保證裝配件的相對(duì)位置，減少了由于人工劃線的誤差帶來(lái)的定位不精確。同時(shí)焊裝夾具在焊接過(guò)程中使零件的變形受到一定的限制，可以大大減少焊接變形，使焊后零件的結(jié)構(gòu)尺寸容易達(dá)到圖紙要求。2. 縮短焊接時(shí)間，能夠批量生產(chǎn)，減少加工費(fèi)，降低產(chǎn)品成本。采用了焊接夾具，零件由定位元件定位，不用劃線，不用測(cè)量就能得到準(zhǔn)確的裝配位置，加快了裝配作業(yè)的進(jìn)程。另外在焊裝夾具上備有擴(kuò)力機(jī)構(gòu)牢固夾緊，可減輕工人的體力勞動(dòng)，提高裝配效率。夾具可強(qiáng)行夾固焊件或預(yù)先給予反變形，能控制和消除焊接變形，提高

5、焊接質(zhì)量，減少或取消焊后矯正變形或修補(bǔ)工藝缺陷的工序，使整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)周期縮短。雖然制作焊接夾具增加了產(chǎn)品成本，但焊裝夾具的使用減少了裝配和焊接工時(shí)的消耗，提高了產(chǎn)量，易形成大批量生產(chǎn)，從而減少加工費(fèi)，使產(chǎn)品總成本降低。3. 增加了產(chǎn)品的均勻性，能得到具有互換性的產(chǎn)品采用焊裝夾具后，由于保證了裝配精度，控制了焊接變形，使焊接質(zhì)量穩(wěn)定，所以可提高焊件的互換性能。4. 減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，使不熟練工人操作也成為可能如果不使用夾具，在裝配定位焊時(shí)，要求工人在生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間內(nèi)劃線來(lái)保證裝配焊接零件的相互位置是不可能的。在焊接時(shí)，裝配鉗工要始終扶持住工件，保證其位置在焊接過(guò)程中不發(fā)生變動(dòng)，這項(xiàng)工作也非常困

6、難和疲勞。焊裝夾具的使用降低了對(duì)工人的技能要求，也減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。10.1.3 焊接夾具的定位原理在進(jìn)行裝配焊接作業(yè)時(shí)，首選應(yīng)使焊件在夾具中得到確定的位置，并在裝配、焊接過(guò)程中一直將其保持在原來(lái)的位置上。我們把焊件按圖紙要求得到確定位置的過(guò)程稱為定位；把焊件在裝配焊接作業(yè)中一直保持在確定位置上的過(guò)程稱為夾緊。由力學(xué)可知，在空間處于自由狀態(tài)的剛體，具有六種活動(dòng)的可能性，即六個(gè)自由度（DOFS），夾具定位的目的就是約束這6個(gè)自由度中的部分或全部，這樣物體的位置和方位就能夠唯一的被確定，所以自由度也是決定物體空間位置的獨(dú)立參數(shù)。10.1.4 焊接夾具的設(shè)計(jì)要求1. 焊裝夾具必須保證焊件焊后能獲

7、得正確的幾何形狀和尺寸，尤其是保證車身上門窗等孔洞的尺寸和形狀。在裝配時(shí)，夾具必須使被裝配的元件獲得正確的位置和可靠的夾緊，并且在焊接時(shí)能阻止焊件產(chǎn)生變形。2. 焊裝夾具應(yīng)動(dòng)作迅速，操作方便。操作位置要處于工人容易接近、最宜操作的部位。特別是手動(dòng)夾具，其操作力不能過(guò)大，操作頻率不能過(guò)高，操作高度應(yīng)設(shè)在工人最易用力的部位。當(dāng)夾具處于夾緊狀態(tài)時(shí)，應(yīng)能自鎖。3. 焊裝夾具的設(shè)置應(yīng)便于施工，有足夠的裝配、焊接空間，不能影響焊接操作和焊工觀察，不妨礙焊件的裝卸。所有的定位元件和夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)與焊點(diǎn)保持適當(dāng)距離，或布置在焊件的下方或側(cè)面。夾緊機(jī)構(gòu)的執(zhí)行元件應(yīng)能夠伸縮或轉(zhuǎn)位。4. 夾緊可靠，剛性適當(dāng)。夾緊時(shí)不破

8、壞焊件的定位位置和幾何形狀，以及焊件的表面質(zhì)量。夾緊力適當(dāng)，使夾緊后既不使焊件松動(dòng)滑移，又不使焊件的拘束度過(guò)大而產(chǎn)生較大的應(yīng)力。5. 為了保證使用安全，應(yīng)設(shè)置必要的安全互鎖保護(hù)裝置。6. 用于大型零件焊接的夾具，要有足夠的強(qiáng)度和剛度，特別是夾具體的剛度，對(duì)結(jié)構(gòu)的形狀精度、尺寸精度影響較大。7. 在同一個(gè)夾具上，定位元件和夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式不宜過(guò)多，并且盡量只選用一種動(dòng)力源。8. 焊裝夾具本身應(yīng)具有較好的制造工藝性和較高的機(jī)械效率，盡量使制作時(shí)投資少，成本低。9. 盡量選用已通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的夾緊機(jī)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)的零部件來(lái)設(shè)計(jì)制造焊裝夾具。上述這些原則是設(shè)計(jì)車身焊裝夾具時(shí)所必須考慮的，但具體到焊裝夾具的

9、結(jié)構(gòu)上卻是差異甚大，有的焊裝夾具只有一個(gè)簡(jiǎn)單的框架，有的則相當(dāng)復(fù)雜。一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)批量的大小和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)并結(jié)合本廠的生產(chǎn)條件（例如車間面積、起重設(shè)備、水電氣供應(yīng)情況和技術(shù)水平等）來(lái)選擇焊裝夾具的類型，設(shè)計(jì)夾具。10.2 焊接夾具方案設(shè)計(jì)由于汽車產(chǎn)品的形式和種類繁多，在焊接過(guò)程中使用的夾具種類和要求也不一樣，因而各種夾具在構(gòu)造上有著很大的差別。目前，汽車焊接夾具還沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)化，均屬于非標(biāo)設(shè)計(jì)與制造的工藝裝備，是根據(jù)具體車型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生產(chǎn)條件和實(shí)際需要來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造的，但其功用要求以及基本結(jié)構(gòu)的組成上還是具有共性。10.2.1 車身焊接夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)由于車身形狀復(fù)雜，大多是

10、曲面結(jié)構(gòu)，剛性差，易變形，因而車身焊接夾具在結(jié)構(gòu)上有別于其他夾具，其主要特點(diǎn)如下：1. 車身焊接夾具設(shè)計(jì)采用過(guò)定位原則因?yàn)檐嚿砹慵话銥閺椥泽w，剛性差，易變形。尤其是當(dāng)零件尺寸較大時(shí)，剛性更差，這些零件在其自身重量作用下都難以保證其準(zhǔn)確的形狀，單純采用六點(diǎn)定位原則定位，無(wú)法保證其位置和形狀，因而需要采用工件表面或型面過(guò)定位的方式定位，即在焊點(diǎn)附近均需設(shè)置定位面，增加其剛性，其定位點(diǎn)的數(shù)量和位置會(huì)影響夾具的功能和焊件的質(zhì)量。車身焊裝夾具的六點(diǎn)定位原理加過(guò)定位原則是區(qū)別于其他夾具的最主要特點(diǎn)。2. 車身焊接夾具定位面的形狀復(fù)雜，精度要求高，設(shè)計(jì)制造難度大。因?yàn)檐嚿頉_壓件大多為空間曲面，這就要求夾具

11、定位元件的工作表面必須與車身上相應(yīng)的定位表面形狀保持一致，這樣才能在裝焊過(guò)程中保證車身的外形。因而定位件的定位表面大多是型面，而且其布置亦具有空間位置特點(diǎn)。在夾具中定位的表面往往是取車身各重要部位的斷面，因而焊裝夾具定位件的工作表面只有用仿形或數(shù)控設(shè)備加工，才能使其獲得準(zhǔn)確的形狀。3. 焊接夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量小巧，具有良好的開(kāi)放性。由于整個(gè)焊裝過(guò)程是把許多個(gè)小零件按順序逐個(gè)在夾具上定位和夾緊，待定位焊接完后形成一個(gè)整體，這時(shí)從夾具中取出的是已經(jīng)連成整體的車身焊接件，其形狀復(fù)雜，尺寸增大，重量增加，從焊裝夾具上卸下的難度也增加。因此焊裝夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)使工件裝卸方便，使工人操作方便，焊槍容易接近工作處，

12、同時(shí)又要防止各相鄰?qiáng)A具之間發(fā)生干涉。4. 定位基準(zhǔn)的選擇。由于車身焊裝夾具主要用來(lái)保證車身各零件的相對(duì)位置精度和整體車身結(jié)構(gòu)的形狀精度，其定位基準(zhǔn)盡量采用產(chǎn)品圖紙上已有的孔，或者在設(shè)計(jì)時(shí)已考慮工藝的需要而事先確定的定位孔或定位面。原則上優(yōu)先選擇平面，盡量避免選擇曲面，降低其制造難度和成本。由于生產(chǎn)批量大，分散裝配程度高，為了保證互換性，要求同一構(gòu)件的組合件、分總成，直至總成的裝配基準(zhǔn)一致，并與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。10.2.2 車身焊接夾具的結(jié)構(gòu)組成雖然車身焊接夾具型式多種多樣，但其組成結(jié)構(gòu)基本類似，通常由支架、定位板、壓板和夾緊器組成，如圖10-1所示為氣動(dòng)夾具的一般結(jié)構(gòu)。1. 定位板 它是夾具的核

13、心零件。其位置和形狀是由工件相應(yīng)位置的形狀尺寸決定，它是焊裝夾具中直接與工件表面接觸的部件，它的形狀尺寸精度直接影響了車身的焊接質(zhì)量和裝配精度，其定位面直接由工件型面的設(shè)計(jì)數(shù)值采用NC加工而成。2. 壓板 它是夾具中的運(yùn)動(dòng)部件，通過(guò)它的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊和松開(kāi)，保證焊接過(guò)程中工件位置不發(fā)生變動(dòng)，其型面與工件表面的吻合程度以及夾緊力的大小影響了焊接時(shí)的貼合間隙。工件壓板定位板連接支架夾緊氣缸圖10-1 焊接夾具的典型結(jié)構(gòu)3. 連接支架 它通過(guò)圓柱銷與定位板連接，使其成為一個(gè)機(jī)構(gòu)整體固定在裝焊臺(tái)的基座面上，其制造精度直接影響夾具的準(zhǔn)確性。4. 夾緊氣缸 它是夾具的動(dòng)力源，為夾具機(jī)構(gòu)提供驅(qū)動(dòng)力實(shí)現(xiàn)

14、壓板的運(yùn)動(dòng)。由于氣動(dòng)方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便可靠、易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)中主要選用氣動(dòng)夾緊方式。10.2.3 車身焊接夾具的設(shè)計(jì)依據(jù)車身焊接夾具的定位夾緊方案不僅要滿足合理可靠的定位以保證焊接質(zhì)量，還要使整個(gè)焊接過(guò)程順利進(jìn)行，最終保證設(shè)備滿足生產(chǎn)節(jié)拍的要求。1. 車身零件數(shù)模 焊接夾具的定位夾緊型面是以各個(gè)定位位置處的車身零件形狀決定的，所以設(shè)計(jì)前必須要有車身零件的3D數(shù)模，并將它轉(zhuǎn)化為UG格式裝配在一起。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)工藝書(shū)要求將要定位夾緊處的零件型面截取出來(lái)。2. 焊點(diǎn)布置 焊接夾具設(shè)置的目的是為了保證焊接過(guò)程順利進(jìn)行，提高焊接質(zhì)量和焊接生產(chǎn)率，所以必須明確焊點(diǎn)的位置，設(shè)計(jì)夾具的結(jié)構(gòu)

15、必須考慮到焊點(diǎn)的實(shí)施過(guò)程，保留足夠空間讓焊鉗順利進(jìn)出進(jìn)行焊接。3. 夾具工藝方案 夾具的工藝方案確定了零件在焊接裝配過(guò)程中的定位基準(zhǔn)，包括定位位置和定位夾緊型面，它是進(jìn)行焊接夾具設(shè)計(jì)的指導(dǎo)性文件。10.3 加工件的三維設(shè)計(jì)加工件是設(shè)計(jì)者根據(jù)設(shè)計(jì)方案自行設(shè)計(jì)并且需要專門繪二維圖進(jìn)行加工的零件。設(shè)計(jì)時(shí)通常是在裝配模式下運(yùn)用自頂向下的設(shè)計(jì)方法。結(jié)果文檔 Result/10/jig1.prt動(dòng)畫(huà)文檔 AVI/10/jig1-1.avi知識(shí)要點(diǎn) 練習(xí)自頂向下設(shè)計(jì)的方法【實(shí)例10-1】 氣動(dòng)焊接夾具加工件的三維設(shè)計(jì)如圖10-2所示為一汽車車架的子裝配圖，它是由8個(gè)車身零件焊接而成的小總成。12345687

16、 圖10-2 汽車車架的焊接結(jié)構(gòu)為了保證焊接質(zhì)量，需要設(shè)置16套氣動(dòng)夾具進(jìn)行定位夾緊。夾具布置如圖10-3所示?，F(xiàn)在以2930X/2946X處的夾具為例說(shuō)明它的設(shè)計(jì)過(guò)程，該位置夾具的定位夾緊方式工藝給定如圖10-4所示。圖10-4 2930X/2946X處夾具定位夾緊方式圖10-3 汽車車架焊接夾具布置圖操作步驟1 啟動(dòng)軟件UG/NX5，新建裝配文件weldjig_asm.prt，單位公制，目錄為Example10，如圖10-5所示，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入添加組件對(duì)話框。圖10-5 新建裝配文件weldjig_asm.prt2 選取光盤中的部件文件Example10zhuangpei.prt，向裝配模型

17、中添加組件。操作過(guò)程如圖10-6所示。圖10-6 添加已存組件zhuangpei.prt3 進(jìn)入“建模”環(huán)境，以weldjig_asm.prt為工作部件，創(chuàng)建新組件，命名為jig1.prt。操作過(guò)程如圖10-7所示。圖10-7 新建空組件jig1.prt4 轉(zhuǎn)換jig1.prt為工作部件，建立車身零件在夾具定位2930X處的截面曲線，該截面曲線放置在81層，顯示為雙點(diǎn)劃細(xì)線、綠色。操作過(guò)程如圖10-8所示。截取的斷面線圖10-8 截取車身零件2930X處的斷面線 技巧提示截面曲線也可以在建立后修改屬性，選擇【編輯】/【對(duì)象顯示】命令，或單擊【實(shí)用工具】工具條上的圖標(biāo)按鈕，出現(xiàn)類似與“對(duì)象首選項(xiàng)

18、”對(duì)話框進(jìn)行對(duì)象屬性的修改。5 轉(zhuǎn)換jig1.prt為顯示部件，移動(dòng)工作坐標(biāo)系到斷面線附近的整數(shù)值。操作過(guò)程如圖10-9所示。圖10-9 移動(dòng)工作坐標(biāo)6 在當(dāng)前YC-ZC平面開(kāi)始建立第一個(gè)草圖，草圖建在21層。操作過(guò)程如圖10-10所示。圖10-10 在YC-ZC平面建立第一個(gè)草圖7 在同一平面開(kāi)始建立第二個(gè)草圖，草圖建在21層。操作過(guò)程如圖10-11所示。圖10-11 在YC-ZC平面建立第二個(gè)草圖8 在同一平面開(kāi)始建立第三個(gè)草圖，草圖建在21層。操作過(guò)程如圖10-12所示。圖10-12 在YC-ZC平面建立第三個(gè)草圖9 建立帶有草圖的加工件locator1.prt。操作過(guò)程如圖10-13所

19、示。加入草圖圖10-13 新建加工件locator1.prt10 建立帶有草圖的加工件clamp1.prt。操作過(guò)程如圖10-14所示。加入草圖圖10-14 新建加工件clamp1.prt11 轉(zhuǎn)換locator1.prt為工作部件，完成它的實(shí)體建模，實(shí)體建模特征放在1層。操作過(guò)程如圖10-15所示。設(shè)置層和工作部件設(shè)置對(duì)象屬性選擇拉伸操作設(shè)置拉伸參數(shù)拉伸結(jié)果選擇邊倒圓操作設(shè)置倒圓參數(shù)選擇倒斜角操作設(shè)置倒角參數(shù)建模結(jié)果圖10-15 加工件locator1.prt的實(shí)體建模12 轉(zhuǎn)換clamp1.prt為工作部件，完成它的實(shí)體建模，實(shí)體建模特征放在1層。操作過(guò)程如圖10-16所示。設(shè)置工作部件設(shè)

20、置對(duì)象屬性選擇拉伸操作第一次拉伸設(shè)置拉伸參數(shù)第二次拉伸第三次拉伸拉伸結(jié)果選擇邊倒圓操作設(shè)置倒圓參數(shù)選擇倒斜角操作第一次倒角第二次倒角第四次倒角建模結(jié)果圖10-16 加工件clamp1.prt的實(shí)體建模13 轉(zhuǎn)換locator1.prt為工作部件，鏈接斷面線。操作過(guò)程如圖10-17所示。圖10-17 加工件locator1.prt鏈接斷面線14 轉(zhuǎn)換locator1.prt為顯示部件，進(jìn)行型面剪切。操作過(guò)程如圖10-18所示。圖10-18 加工件locator1.prt進(jìn)行型面剪切 技巧提示1【直紋面】中選擇曲線使用【選擇工具條】中的“單條曲線”；2【直紋面】中選擇的兩組曲線必須方向一致。15

21、轉(zhuǎn)換clamp1.prt為工作部件，鏈接斷面線。操作過(guò)程如圖10-19所示。圖10-19 加工件clamp1.prt鏈接斷面線16 轉(zhuǎn)換clamp1.prt為顯示部件，進(jìn)行型面剪切和偏置。操作過(guò)程如圖10-20所示。圖10-20 加工件clamp1.prt進(jìn)行型面剪切和偏置17 轉(zhuǎn)換weldjig_asm.prt為顯示部件，保存文件。結(jié)果文檔 Result/10/jig2.prt動(dòng)畫(huà)文檔 AVI/10/jig2-1.avi知識(shí)要點(diǎn) 練習(xí)自頂向下設(shè)計(jì)的方法舉一反三10-1 創(chuàng)建2310X/2326X處夾具在附盤上“Example10”中的weldjig_asm.prt文件中，建立新裝配文件jig

22、2.prt，截取10-21左圖中2310X/2326X處的斷面線，其定位夾緊方式如右圖所示。設(shè)計(jì)其加工件locator2.prt和clamp2.prt。2310X/2326X圖10-21 創(chuàng)建2310X/2326X處夾具 要點(diǎn)提示1. 打開(kāi)裝配文件weldjig_asm.prt，在其中新建文件jig2.prt為工作部件，截出車架裝配件在2310X/2326X處的斷面線。2. 根據(jù)截出的斷面線按照定位夾緊方式設(shè)計(jì)草圖。3. 將草圖分離為加工件。4. 對(duì)各個(gè)加工件進(jìn)行實(shí)體建模。5. 修剪、偏置加工件的型面。10.4 標(biāo)準(zhǔn)件的裝配標(biāo)準(zhǔn)件是設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)者選用的零件，包括國(guó)標(biāo)件、外購(gòu)件、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件等，

23、一般它們不需要專門設(shè)計(jì)，從專門的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)調(diào)用，采用從底向上的裝配方法。上例的氣動(dòng)夾具只是加工件設(shè)計(jì)結(jié)束，還需要裝配支架、銷軸、夾緊氣缸和國(guó)標(biāo)件。其中支架和銷軸是企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件，夾緊氣缸是外購(gòu)件，選用SMC公式的CK1A型氣缸。這些零件都已經(jīng)建好了3D數(shù)據(jù)庫(kù)。下面介紹一下氣動(dòng)夾具中常用企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件和外購(gòu)件的建模特點(diǎn)以及裝配過(guò)程。1 支架支架結(jié)構(gòu)如圖10-22所示，它的高度是個(gè)系列化參數(shù)，有300、350、400、450、500一共5個(gè)系列，是通過(guò)UGNX5中的部件家族來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其用于部件族的命名表達(dá)式列表如圖10-23所示，部件族的工作表如圖10-24所示。 圖10-22 支架 圖10-23 表達(dá)式列

24、表 圖10-24 支架部件族工作表2 銷軸銷軸結(jié)構(gòu)如圖10-25所示，它的直徑是個(gè)系列化參數(shù)，也是通過(guò)UGNX5中的部件家族來(lái)實(shí)現(xiàn)的。部件族的工作表如圖10-24所示。長(zhǎng)度L為特征參數(shù)，通過(guò)表達(dá)式修改。 圖10-25 銷軸 圖10-26 銷軸部件族工作表圖3 夾緊氣缸夾緊氣缸CK1A63-100Y的結(jié)構(gòu)如圖10-27所示，63為缸徑，100為氣缸滿行程，實(shí)際使用時(shí)不用到滿行程，一般預(yù)留5mm行程余量。氣缸行程是通過(guò)配對(duì)約束中的一個(gè)距離量參數(shù)來(lái)控制的，如圖10-28所示：距離表達(dá)式的值=氣缸行程-100。圖10-27 夾緊氣缸圖10-28 夾緊氣缸行程控制參數(shù)結(jié)果文檔 Result/10/jig

25、1.prt動(dòng)畫(huà)文檔 AVI/10/jig1-1.avi知識(shí)要點(diǎn) 練習(xí)使用配對(duì)話框進(jìn)行零件從底向上設(shè)計(jì)的方法【實(shí)例10-2】 氣動(dòng)焊接夾具標(biāo)準(zhǔn)件的裝配操作步驟1 在jig1.prt裝配件中繼續(xù)操作。2 確定jig1.prt為工作部件，裝配企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件支架，操作過(guò)程如圖10-29所示。圖10-29 裝配企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件支架3 裝配企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件銷軸，操作過(guò)程如圖10-30所示。圖10-30 裝配企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件銷軸4 裝配外購(gòu)件夾緊氣缸，操作過(guò)程如圖10-31所示。圖10-31 裝配外購(gòu)件夾緊氣缸 技巧提示裝配約束時(shí)使用“配對(duì)約束”對(duì)話框中的“預(yù)覽”按鈕，若配對(duì)結(jié)果不合要求，使用“備選解”按鈕進(jìn)行切換。 5 將部件

26、族成員重命名在設(shè)計(jì)目錄中，操作過(guò)程如圖10-32所示。圖10-32 部件族成員重命名 技巧提示部件族成員在初始裝配時(shí)創(chuàng)建，文件名服從工作表中的文件名，目錄服從“部件族”對(duì)話框中“族保存目錄”列表框中的目錄。我們需要將它重命名在我們的設(shè)計(jì)目錄中。 結(jié)果文檔 Result/10/jig2.prt動(dòng)畫(huà)文檔 AVI/10/jig2-1.avi知識(shí)要點(diǎn) 練習(xí)使用配對(duì)條件對(duì)話框功能進(jìn)行零件從底向上設(shè)計(jì)的方法舉一反三10-2 2310X/2326X處夾具添加標(biāo)準(zhǔn)件繼續(xù)操作例“舉一反三10-1”，在設(shè)計(jì)好加工件的jig2.prt中添加支架、銷軸和夾緊氣缸，其中夾緊氣缸也同樣使用CK1A63-100Y。 要點(diǎn)提

27、示1. 支架底面在450Z位置的平臺(tái)上，根據(jù)其位置選用系列中合適高度的支架，要求盡可能定位板小巧。2. 注意配對(duì)約束類型的選擇。3. 注意部件族成員的重命名，否則下次打開(kāi)裝配找不到組件。10.5 焊接夾具的裝配布置裝配布置允許為部件中的一個(gè)或多個(gè)組件指定不同的位置，根據(jù)需要可以保存多個(gè)布置，利用布置可以使用戶在裝配中不同的組件位置之間方便地進(jìn)行切換。10.5.1 裝配布置綜述裝配布置可以指定為以下三種類別之一：· 激活：激活布置對(duì)顯示部件有效；它控制當(dāng)前顯示部件及其下每一個(gè)子裝配使用的布置；激活的布置在裝配布置對(duì)話框中的列表框中其名字前用一綠色Ö標(biāo)記。· 默認(rèn)：默

28、認(rèn)布置是用戶裝配組件時(shí)的布置，它可以通過(guò)裝配布置對(duì)話框修改。· 使用：控制子裝配的一個(gè)布置。一個(gè)子裝配使用的布置是由它的父布置決定的。通過(guò)在裝配布置對(duì)話框中復(fù)制與重命名，可以按需要建立許多附加的布置，但必須有一個(gè)激活的布置和一個(gè)默認(rèn)的布置，也可以一個(gè)布置同時(shí)是激活的和默認(rèn)的。10.5.2 裝配布置對(duì)話框選取【裝配】/【組件】/【布置】命令，或在組件名字處單擊MB3選擇【布置】/【編輯】，彈出【裝配布置】對(duì)話框，如圖10-33所示。顯示已有布置用于編輯裝配布置設(shè)置布置圖10-33 裝配布置對(duì)話框利用該對(duì)話框，可以進(jìn)行裝配布置的建立、刪除、更名、查看、指定布置屬性以及設(shè)置布置等操作。&#

29、183; 設(shè)置使用布置：設(shè)置選擇的布置為使用的布置。· 設(shè)置默認(rèn)布置：設(shè)置選擇的布置為默認(rèn)布置，此時(shí)綠色的Ö出現(xiàn)在列表框中選擇的排列前。· 新建：創(chuàng)建一個(gè)新的布置并添加到列表框中。· 復(fù)制：復(fù)制一個(gè)已存布置，通過(guò)修改它建立一個(gè)新的布置。· 刪除：刪除列表框中選中的布置。· 重命名：用于更改選擇布置的名稱。用戶也可以通過(guò)單擊高亮度的名字進(jìn)行重命名。· 信息：查看選擇布置的有關(guān)信息，包括選擇的布置是否由任一其他加載的裝配、爆炸視圖等使用?？梢赃x擇多個(gè)排列的信息功能。· 屬性：打開(kāi)所選擇布置的【布置屬性】對(duì)話框，如圖10

30、-34所示。重命名布置顯示布置信息圖10-34 裝配布置屬性對(duì)話框在該對(duì)話框中，選項(xiàng)“忽略所有配對(duì)約束”可以控制組件的位置是否由配對(duì)約束決定。10.5.3 焊接夾具的裝配布置焊接夾具根據(jù)使用可以出現(xiàn)夾緊和打開(kāi)兩種狀態(tài)，它是通過(guò)夾緊氣缸活塞桿的上下兩個(gè)不同位置決定的，當(dāng)活塞桿行程為0時(shí)，壓板打開(kāi)；當(dāng)活塞桿行程為95mm時(shí)，壓板夾緊，即當(dāng)前設(shè)計(jì)狀態(tài)。我們通過(guò)UGNX5中的裝配布置來(lái)定義氣缸及夾具的這兩種狀態(tài)，隨時(shí)可以進(jìn)行狀態(tài)切換。結(jié)果文檔 Result/10/jig1.prt動(dòng)畫(huà)文檔 AVI/10/jig1-2.avi知識(shí)要點(diǎn) 練習(xí)裝配布置的使用方法【實(shí)例10-3】 氣動(dòng)焊接夾具的裝配布置操作步驟1 繼續(xù)使用焊接夾具裝配文件jig1.prt。2 為jig1.prt建立兩個(gè)裝配布置OPEN和CLOSE。操作過(guò)程如圖10-35所示。圖10-35 建立jig.prt的裝配布置3 修改組件clamp.prt的裝配引用集為MODEL，確認(rèn)jig1.prt當(dāng)前裝配布置為OPEN。操作過(guò)程如圖10-36所示。圖10-36 修改clamp的裝配引用集4 添加裝配約束。操作過(guò)程如圖10-37所示。圖10-37 添加裝配約束5 轉(zhuǎn)換夾緊氣缸CK1A63-100為工作部件，同樣建立兩個(gè)裝配布置OPEN和CLOSE。操作