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目前采用SolidWorks 平臺實現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計的方法有兩大類。第一類是采用基SolidWorks軟件進(jìn)行二次開發(fā)的方法實現(xiàn)，既可以采用宏技術(shù)，利用宏通過內(nèi)部編程操作SolidWorks對象，然后利用VC/VB 等語言編程實現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計；也可以采用尺寸驅(qū)動技術(shù)，利用尺寸驅(qū)動原理，采用外部編程實現(xiàn)SolidWorks 對象的操作，進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計。第二類是靈活應(yīng)用SolidWorks軟件本身的強大功能，實現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計。這兩種參數(shù)化設(shè)計方法各有千秋，軟件二次開發(fā)的方法對零件特征提取的要求相對較低，軟件功能強大，使用方便，效率高，對操作者的水平要求不高，但是軟件開發(fā)工作量大，軟件修改維護不便。采用SolidWorks軟件本身的功能實現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計時，對操作者的水平要求較高，對零件特征提取要求高，使用比較方便，不需要軟件開發(fā)，非常便于修改、維護和擴展。由于組合夾具元件的特征參數(shù)和參數(shù)系列比較明確，而且在使用時經(jīng)常要根據(jù)應(yīng)用情況進(jìn)行局部的修改，所以本文將基于采用SolidWorks 軟件的配置技術(shù)來實現(xiàn)組合夾具的參數(shù)化設(shè)計。
1 應(yīng)用SolidWorks配置功能實現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計的基本思路
配置是SolidWorks軟件的一個重要功能，實現(xiàn)配置的方法之一就是通過壓縮或隱藏特征來設(shè)計結(jié)構(gòu)相近或相似的系列零件和裝配體方案，并對它們分別命名，來快速實現(xiàn)設(shè)計任務(wù)；也可以通過系列零件設(shè)計表來控制系列零件的尺寸值，從而生成不同的配置，實現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計。如閣1 所示的結(jié)構(gòu)相似的系列零件，應(yīng)用SolidWorks 配置功能，可以通過零件設(shè)計表來定義側(cè)孔的位置和數(shù)量，可以通過壓縮或隱藏特征來控制零件腔體中隔板的有無。所以在設(shè)計時，只需要對圖la 所示零件一次造型，通過靈活使用配置功能，不需再次造型就可以實現(xiàn)圖lb 、圖le 零件的設(shè)計，從而實現(xiàn)圖1 所示該組零件的參數(shù)化設(shè)計。
圖1 配置的功能
同樣，將具有配置屬性的零件裝配在一起，通過定義各個零件的不同配置，就可以實現(xiàn)不同的裝配體設(shè)計，從而實現(xiàn)產(chǎn)品的參數(shù)化設(shè)計。顯然這種設(shè)計方法不需要多次造型、修改零件或多次裝配，節(jié)約了涉及間，提高了效率。
2 基于配置技術(shù)的組合夾具元件參數(shù)化設(shè)計
組合夾具元件，按其用途不同，可分為八大類：基礎(chǔ)件、支承件、定位件、導(dǎo)向件、壓緊件、緊固件、其它件和合件等。本文主要以基礎(chǔ)件為例來說明組合夾具元件的參數(shù)化設(shè)計過程。具體設(shè)計步驟如下：
(1)基本零件設(shè)計與尺寸和特征命名用 solidworks設(shè)計圖2a所示基礎(chǔ)件的三維圖形，為了便于識別和管理系列零件，可以給主要特征和尺寸專門命名。例如在標(biāo)定尺寸時，用戶可以自己定義尺寸名稱，具體實現(xiàn)方式是右擊尺寸，在屬性窗口中更改名字，如圖3中的基礎(chǔ)板寬、基礎(chǔ)板厚等。另外也可以在特征樹中為拉伸、切除和線形陣列等特征命名，中橫T 形槽陣列等。
圖2 基礎(chǔ)板部分配置零件閣
(2) 建立系列零件表 在"Feather Manager" 設(shè)計樹選項中右擊"注解"文件夾，選擇"顯示特征尺寸"選項，然后在工具欄中選擇插入——系列零件設(shè)計表，在系列零件設(shè)計表窗口中選擇自動生戚，雙擊需要系列化的尺寸就生成一個配置。如圖3 所示，在A3 中輸入配置名稱，在田、C3 、D3…等欄中輸入不同的參數(shù)數(shù)據(jù)，就可以生成配置1 ，同理可以生成A4 ，A5 , A6…等不同配置，不同配置就表示系列化零件之一。
圖3 所示的系列零件設(shè)計表類似于數(shù)據(jù)庫中的一張表，A3、A4、A5、A6 表示實體，B， C、D等字段表示屬性，零件的不同配置就是表中的紀(jì)錄。因此通過配置建立系列零件設(shè)計表，就相當(dāng)于建立了該零件的參數(shù)數(shù)據(jù)庫，通過選取、修改、增加數(shù)據(jù)庫中的參數(shù)，就可以實現(xiàn)組合夾具元件的參數(shù)化設(shè)計。如果元件不同配置的特征稍有差別，還可以通過壓縮、隱藏特征的功能實現(xiàn)。本文通過改變參數(shù)值生成了5 個配置，零件設(shè)計表如圖3所示。
圖3 系列零件設(shè)計表
(3) 系列零件顯示建立了霉件設(shè)計表后，點擊"Configuration Manager" 設(shè)計樹，就會顯示基礎(chǔ)板的不同配置如圖4 所示。在圖4 所示窗口中雙擊不同的配置名可以顯示相應(yīng)配置的零件，具體操作結(jié)果如圖2所示。
圖4 配置表
3 基于配置技術(shù)的組合夾具參數(shù)化設(shè)計
組合夾具是由組合夾具元件裝配而成的，將具有配置屬性的零件裝配在一起，通過選擇各個零件的不同配置，同樣可以進(jìn)行裝配體的配置設(shè)備，從而實現(xiàn)組合夾具的參數(shù)化設(shè)計。具體操作過程如下。
(1) 建立組合夾具新建裝配體，通過配合功能將基礎(chǔ)板和支承裝配起來。
(2) 上述裝配體中已經(jīng)建立一個默認(rèn)配置，在"Configuration Manager" 設(shè)計樹中右擊頂端的文件名稱圖標(biāo)，從快捷菜單中選擇[舔加配置]命令，建立一個"組合1" 的配置，默認(rèn)[添加配置]對話框中的其他選項，單擊[確認(rèn)]按鈕(依照同樣方法，建立不同的配置)。
(3) 新添加的配置"組合1" 為當(dāng)前激活的配置，在"Feather Manager" 設(shè)計樹中可看到該裝配體的零件組成。如圖5 所示。
圖5 裝配體組合配置1
(4) 可通過改變零件"基礎(chǔ)板"或"支承"的屬性來實現(xiàn)新的配置，如右擊基礎(chǔ)板文件名，選擇[屬性]命令，在屬性窗口中只需要選擇基礎(chǔ)板的不同配置(如圖6 所示) ，同樣可以選擇支承的配置，從而組成一個新的裝配體。重復(fù)上述過程，即可實現(xiàn)組合夾具的參數(shù)化設(shè)計。
圖6 基礎(chǔ)板的配置選擇
若要修改組合夾具，既可以通過修改元件，也可以在裝配體中直接修改。
4 結(jié)語
從上述方法可以看出，靈活運用SolidWorks2003的配置功能，可以很方便地實現(xiàn)系列組合夾具的參數(shù)化設(shè)計，而且產(chǎn)品的設(shè)計、編輯、修改等很容易實現(xiàn)，技術(shù)人員可以通過改變某些參數(shù)而不必改動元件設(shè)計的全過程來更新設(shè)計，太太節(jié)約了設(shè)計人員的精力、時間、降低了企業(yè)產(chǎn)品的戚本。同時，所建立的夾具元件庫和夾具庫對自動化或系列化生產(chǎn)的機械制造企業(yè)，建立自己的產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計與制造具有實用參考價值。
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