Inventor 在專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2013-05-23 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來(lái)源:仿真在線

南京聚星機(jī)械搜備有限公司(以下簡(jiǎn)稱聚星公司)依靠Autodesk 公司的技術(shù)和經(jīng)銷商的服務(wù),在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)夾具和組合機(jī)床過(guò)程中,從Autodesk Inventor 三維設(shè)計(jì)產(chǎn)品開始,采用Autodesk解決方案,做到設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝一次成功,取得了理想的效果。

    1 二維設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

以往在二維環(huán)填中設(shè)計(jì)夾具,存在著如下無(wú)法解決的問(wèn)題:

1)加工零件是三維的,加工面、定位軸、支撐點(diǎn)都是三維空間的,在二維設(shè)計(jì)環(huán)境中很難表達(dá),工程師耗費(fèi)大量的時(shí)間繪圖,來(lái)表達(dá)夾具模型。

2)夾具的設(shè)計(jì)是不斷校驗(yàn)、改進(jìn)的過(guò)程,在二維中設(shè)計(jì),一旦改進(jìn)方案,就必須全部重新設(shè)計(jì),工作的效率較低。

3)專用機(jī)床機(jī)構(gòu)復(fù)雜、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)多,專用夾具的設(shè)計(jì)是機(jī)床設(shè)計(jì)的重要組成部分,由于軟件環(huán)境的限制,到現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)才發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題,再修改設(shè)計(jì),會(huì)拖延交貨周期,帶來(lái)重大的損失。

    2 應(yīng)用Inventor 三維軟件

為解決上述問(wèn)題,聚星公司的領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)骨干,通過(guò)與Autodesk公司售前工程師的技術(shù)交流和觀看演示,認(rèn)可了Autodesk 解決方案,選擇了應(yīng)用Inventor 來(lái)提升環(huán)境。聚星公司將客戶提供的三維模型數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)到Inventor 環(huán)境中,利用Inventor 的工作軸、工作邊的功能,方便、快捷地找到了加工面、裝夾具的定位袖、關(guān)鍵夾具支撐定位點(diǎn),這些對(duì)于夾具的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的因素。

利用Inventor 支持草圖參與裝配的功能,通過(guò)已找到的加工面、定位軸、支撐定位點(diǎn),初步確定了液壓、氣動(dòng)元件的最終空間位置,完成了夾具初步設(shè)計(jì)方案。

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圖1 夾具裝配的三維模型

在Inventor 三維環(huán)境中,在初步方案的基礎(chǔ)上,通過(guò)計(jì)算確定所需的液壓、氣動(dòng)元件及在夾具地盤上的空間位置,很快就建立了夾具裝配的三維模型,非常直觀地表達(dá)了夾具裝配部件完整的三維信息(見圖1)。因?yàn)镮nventor 三維模型的信息要比二維設(shè)計(jì)豐富得多,修改也非常方便,如果夾具方案變化,只要在Inventor中修改一些參數(shù),新的方案下的設(shè)計(jì)就完成了。通過(guò)審核基本配合、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)模擬、零件分析等,可確定設(shè)計(jì)的合理性。審核完成之后,再對(duì)零件進(jìn)行相關(guān)的細(xì)化設(shè)計(jì)。如退刀槽、零件減重部分等,最后投影生成工程圖,完全符合整個(gè)夾具設(shè)計(jì)的工作流程。使用Inventor 軟件形成的效果圖見圖2 。

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圖2 使用Inventor形成的效果圖

Inventor 軟件具備支持在裝配圖中設(shè)計(jì)、修改零件,自適應(yīng)及參數(shù)化功能提供了非常有效的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù),尤其是對(duì)模擬夾具的裝夾零件這一細(xì)節(jié),在運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行干涉檢查,解決了以往二維設(shè)計(jì)無(wú)法解決的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)安裝一次成功。由于減少了設(shè)計(jì)進(jìn)程中無(wú)謂的錯(cuò)誤,不僅提高了工程師的設(shè)汁效率,而且使工程師能夠投入更多的精力去關(guān)注設(shè)計(jì)本身。

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圖3 軸側(cè)圖直觀地表達(dá)三維信息

用Inventor 設(shè)計(jì)的新產(chǎn)品,在所有工程圖中都添?yè)磔S側(cè)圖作為輔助的指導(dǎo)生產(chǎn)圖形,軸側(cè)圖具體、直觀地表達(dá)了產(chǎn)品三維空間信息(見圖3) .使工人能準(zhǔn)確、快捷地理解產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),提高了生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工作效率。

    3 效果

總之,襄星公司使用Inventor 三維軟件后,取得了明顯的效益。設(shè)計(jì)時(shí)間從3 周縮短至1 周,交貨期縮短了20%,現(xiàn)場(chǎng)安裝成功率達(dá)100% .而且設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的重用,減少了資源的浪費(fèi)。

聚星公司應(yīng)用AUlodesk Inventor方案,解決了以往二維設(shè)計(jì)所存在的問(wèn)題,提高了效率,增加了收益。公司已決定不斷擴(kuò)大Inventor 在技術(shù)部的應(yīng)用廣度和深度,以更好地提高公司的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

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