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Inventor 在專用機床夾具設計中的應用

2013-05-23  by:廣州有限元分析、培訓中心-1CAE.COM  來源:仿真在線

南京聚星機械搜備有限公司(以下簡稱聚星公司)依靠Autodesk 公司的技術和經銷商的服務,在設計、生產夾具和組合機床過程中,從Autodesk Inventor 三維設計產品開始,采用Autodesk解決方案,做到設計、生產、安裝一次成功,取得了理想的效果。
   
    1 二維設計存在的問題
   
以往在二維環填中設計夾具,存在著如下無法解決的問題:
   
1)加工零件是三維的,加工面、定位軸、支撐點都是三維空間的,在二維設計環境中很難表達,工程師耗費大量的時間繪圖,來表達夾具模型。
   
2)夾具的設計是不斷校驗、改進的過程,在二維中設計,一旦改進方案,就必須全部重新設計,工作的效率較低。
   
3)專用機床機構復雜、機構運動多,專用夾具的設計是機床設計的重要組成部分,由于軟件環境的限制,到現場安裝時才發現新問題,再修改設計,會拖延交貨周期,帶來重大的損失。
   
    2 應用Inventor 三維軟件
   
為解決上述問題,聚星公司的領導和技術骨干,通過與Autodesk公司售前工程師的技術交流和觀看演示,認可了Autodesk 解決方案,選擇了應用Inventor 來提升環境。聚星公司將客戶提供的三維模型數據,轉到Inventor 環境中,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、關鍵夾具支撐定位點,這些對于夾具的設計是至關重要的因素。
   
利用Inventor 支持草圖參與裝配的功能,通過已找到的加工面、定位軸、支撐定位點,初步確定了液壓、氣動元件的最終空間位置,完成了夾具初步設計方案。
   

Inventor 在專用機床夾具設計中的應用+培訓案例圖片圖片1

圖1 夾具裝配的三維模型

在Inventor 三維環境中,在初步方案的基礎上,通過計算確定所需的液壓、氣動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,非常直觀地表達了夾具裝配部件完整的三維信息(見圖1)。因為Inventor 三維模型的信息要比二維設計豐富得多,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,新的方案下的設計就完成了。通過審核基本配合、機構運動模擬、零件分析等,可確定設計的合理性。審核完成之后,再對零件進行相關的細化設計。如退刀槽、零件減重部分等,最后投影生成工程圖,完全符合整個夾具設計的工作流程。使用Inventor 軟件形成的效果圖見圖2 。
   

Inventor 在專用機床夾具設計中的應用+培訓案例圖片圖片2

圖2 使用Inventor形成的效果圖


Inventor 軟件具備支持在裝配圖中設計、修改零件,自適應及參數化功能提供了非常有效的關聯數據,尤其是對模擬夾具的裝夾零件這一細節,在運動中進行干涉檢查,解決了以往二維設計無法解決的問題,實現設計生產、現場安裝一次成功。由于減少了設計進程中無謂的錯誤,不僅提高了工程師的設汁效率,而且使工程師能夠投入更多的精力去關注設計本身。
   

Inventor 在專用機床夾具設計中的應用+培訓案例圖片圖片3

圖3 軸側圖直觀地表達三維信息

用Inventor 設計的新產品,在所有工程圖中都添擁軸側圖作為輔助的指導生產圖形,軸側圖具體、直觀地表達了產品三維空間信息(見圖3) .使工人能準確、快捷地理解產品的設計結構,提高了生產環節的工作效率。
   
    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。設計時間從3 周縮短至1 周,交貨期縮短了20%,現場安裝成功率達100% .而且設計數據的重用,減少了資源的浪費。
   
聚星公司應用AUlodesk Inventor方案,解決了以往二維設計所存在的問題,提高了效率,增加了收益。公司已決定不斷擴大Inventor 在技術部的應用廣度和深度,以更好地提高公司的市場競爭力。


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