数控加工组合夹具仿真设计应用研究

3 组合夹具库的管理

　　引入产品BOM管理思路，以结构树形式对组合夹具库进行分类管理。分别设立柔性夹具标准件单元、组合夹具组件单元、典型零件组合夹具装夹实例单元等分支，建立基于知识库的导向系统，由此进行上述各种信息的查询、调用。

　　柔性夹具标准件单元下设定位元件、夹紧元件、基板元件等常用元件，一旦在BOM结构树上选择所需标准件，工作界面即可展示该标准夹具基础件的3D预览图、2D工程图及该标准件组族的一系列尺寸规格设计参数，方便夹具仿真设计人员选用。

　　组合夹具组件单元按定位组件、基础组件、压紧组件、顶紧组件等常用组合夹具组件进行分类管理，每个组件可通过BOM结构树获得清晰的组件结构，并能浏览组件的3D模型和夹具组件主要结构尺寸，利于仿真设计人员快捷实现组合夹具的动态模拟装配。典型零件装夹实例单元的典型零件装夹实例均通过了生产验证，是对既往复杂零件装夹经验及知识的总结、继承与有效利用，为组装夹具设计人员提供一个参考和引用平台。

4 夹具信息库与CAD设计平台集成

　　要实现快速零件装夹仿真就需将组合夹具数据库与通用三维CAD软件设计平台集成起来，将夹具数据库中的标准件实体模型、三维预览图、二维工程图及相关参数信息相互关联，集成一体，以保证零件虚拟装夹调用夹具元件时，可直接通过标准件库的导向系统浏览夹具名称、视图、参数表等信息，如图4所示。在调用夹具组件时，可直接浏览组件名称、组件装配视图、组件装配明细表等信息，在引用典型零件装夹方案时，可直接浏览装配视图、装配明细表等信息，从而提高数控加工零件装夹设计质量和效率。

图4夹具数据库元件信息与CAD设计平台集成 

5 组合夹具仿真设计

　　在导入待加工零件模型的基础上，调用夹具数据库的标准元件、常用夹具组件，可快速完成精密加工零件装夹仿真，如图5所示。通过零件装夹仿真结果，可清晰列出柔性组合夹具的装配顺序、主从关系，同时给出组合夹具装配图和装配夹具明细清单。数控加工操作人员依据仿真信息进行零件装夹，这不仅提高了精密零件的装夹质量和质量稳定性，而且还降低了零件占用机床的装夹时间。该项技术的应用，可保证数控加工零件的装夹设计和装配过程快捷、方便，利于典型精密零件装夹方案的保留和重复应用，可有效提高雷达精密深腔薄壁壳体零件及传动系统精密支撑件数控加工的质量稳定性及批量生产能力，满足雷达产品批量生产时工装夹具生产准备的需求。

图5典型零件装夹实例信息 

6 结束语

　　在建立数控加工常用夹具标准件、典型结构组件和典型零件装夹方案数据库基础上，进行复杂零件柔性夹具数字化装夹仿真。保证数控加工零件装夹方案合理，装配过程快捷方便，使装夹方案得以保留和重复调用。这不仅能提高精密数控加工零件的装夹质量，还扭转了数控加工现场临时设计、拼装组合夹具的被动状况，减少了占用数控机床装夹零件的时间。

　　在某产品精密深腔薄壁壳体零件、精密伺服传动零件的加工中，应用该项技术合理制定了零件的装夹方案，提高了精密加工零件的装夹质量和数控加工工装准备反应能力，零件占用数控机床的装夹时间节省了45％-55％，有效提高了数控机床的利用率，保证了雷达精密零件数控加工的质量稳定性及批量生产能力。