基于Pro/E的组合夹具三维图库设计

基于Pro/E的组合夹具三维图库设计

姚敏茹罗宏飞

姚敏茹YaoMinru；罗宏飞LuoHongfei

（西安工业大学机电工程学院，西安710032）

（SchoolofMechatronicEngineering，Xi'anTechnologicalUniversity，Xi'an710032，China）

摘要：研究Pro/E在三维组合夹具设计中的应用，介绍了利用族表创建标准件库的方法。用Pro/E建立的组合夹具标准件模型库，实现了组合夹具零部件的标准化、系列化。

Abstract:TheapplicationofPro/Einthree-dinensionalmodularfixturedesignwasstudied，includingthebuilding-upofstandardparttankusingthefamilytable.ThemodularfixturemodellibraryofstandardpartswithPro/Ewasestablished,whichcanenhancestandardizationandseriatingofthemodularfixtureparts.

关键词：Pro/E；夹具设计；组合夹具；标准件；建模

Keywords:Pro/E；modularfixturedesign；modularfixture；standardpart；createmodels

中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）07-0143-01

0引言

在金属切削加工中，广泛用机床夹具实现工件的准确安装。组合夹具是在夹具零部件标准化的基础上发展起来的一种机械加工工艺装备，主要应用于多品种、中小批量的生产。它由一套预先制定好的由不同功能、不同形式、不同规格尺寸的标准件和组合件组成，使用完毕后可以拆卸、清洗，方便存放，再次使用时，可以重新组装。计算机辅助设计软件的快速更新，使夹具设计也由原先的平面设计向着三维化、集成化、智能化和网络化方向发展。利用Pro/E建立组合夹具零件模型库和数据库，给计算机辅助组合夹具设计提供了方便，减少了设计人员的重复劳动，使夹具设计、制造效率大幅提高。

1组合夹具库的结构

国内组合夹具可以分为两种基本类型，即槽系组合夹具和孔系组合夹具。其中槽系列组合夹具指根据连接螺栓直径、支承截面尺寸和定位键槽尺寸，可分为4种系列。孔系组合夹具主要元件表面为圆柱孔和螺纹孔组成的坐标孔系，通过定位销和螺栓来实现元件之间的组装和紧固。按照航空标准，孔系列组合夹具主要有两类：K形孔系列和H形孔系列。通过查阅国内组合夹具设计标准，确定本组合夹具三维图库内容如图1所示。

2标准件库的创建

组合夹具标准零件系列结构相同，其中的很多参数都是标准数据，尺寸变化可通过数据库实现尺寸驱动，利用这些特点可以提高建库效率，这是建立组合夹具三维标准件库的关键技术。Pro/E提供了一个非常实用的族表功能，利用族表，就不需要逐一创建每一个零件，而实现系列零件的建模。事先创建一个具有代表性的零件，以编辑族表的方式，将相异的尺寸、特征、参数等变化性项目填入此族表内，系统就会自动读取此族表内容，产生每一个零件。利用族表方式产生零件，有系统地管理相似性高的零件群，分类清楚，可以快速调用标准件模型，这样就不需花费大量时间来逐一建立模型，有效地提高设计效率，保证了设计的可靠性。族表实质是系列化零件的结构尺寸数据图表，本文介绍关节螺栓零件的建模及分解生成。

①在Pro/E中进行绘图，对关节螺栓进行三维建模，关节螺栓的三维模型如图2所示。②点击工具选项，选择族表，准备进行三维实体零件的二次开发，完成族表的生成过程。③选择数据尺寸后，得到尺寸的族树，对照数据库，将数据库相应数据对应输入族表；确定无误后，保存excel表格，对数据表格进行校验，校验成功后，可以生成数据库中的模型。

3组合夹具三维图库界面及结构

组合夹具三维图库软件界面如图3所示，软件界面分三个主要部分：界面树、图形显示和数据显示。

4结论

利用Pro/E建立组合夹具标准件模型库和数据库，将会给设计人员在对组合夹具进行三维建模时，避开繁琐的建模工作，从而大大提高设计人员的工作效率，减少设计人员的工作量和劳动强度，缩短夹具的设计研发周期，减少夹具设计中的成本费用，加快了产品的更新速度。同时应用人机交互方法可以避免不必要的疏忽和错误，能在短时间内找到适合的元件，得到最优设计结果，从而加快设计速度，提高了设计质量。

参考文献：

[1]万宏强，姚敏茹，陈慧等.基于Pro/E的三维夹具设计.机械工程师，2010（4）：65-66.

[2]周凯华，阮五洲，刘虹.Pro/E在三维夹具设计中的应用.机床与液压，2008，36（5）：365-367.

[3]康文利，李娟，刘洪伟等.组合夹具计算机辅助设计系统元件管理模块的实现.现代机械，2006（5）：19-21.

[4]安锐明，王先逵，吴丹等.基于交互式平台的三维组合夹具设计系统，制造技术与机床，2005（8）：39-42.

作者简介：姚敏茹（1973－），女，陕西蒲城人，硕士，讲师，研究方向为机械电子、先进制造技术等。