韓杰　原俊卿

摘 要：在進(jìn)行機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)時(shí)，需要根據(jù)一定參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)件，在標(biāo)準(zhǔn)件的基礎(chǔ)上進(jìn)行。而當(dāng)機(jī)床夾具的需求種類非常多，需要大量的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)件時(shí)，如果沒(méi)有正確的應(yīng)對(duì)方法，就會(huì)將大量時(shí)間浪費(fèi)在標(biāo)準(zhǔn)件上面。本文對(duì)機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫(kù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，了解了這種解決大量標(biāo)準(zhǔn)件需求的軟件系統(tǒng)的構(gòu)建過(guò)程，為機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)水平發(fā)展提供了新的思路。

關(guān)鍵詞：機(jī)床夾具 標(biāo)準(zhǔn)件 三維圖形庫(kù) 圖形庫(kù)構(gòu)建

中圖分類號(hào)：TG751 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）02（a）-0080-01

大量的標(biāo)準(zhǔn)件對(duì)于機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)來(lái)說(shuō)具有非常重要的作用，更是機(jī)床夾具生產(chǎn)發(fā)展水平的一個(gè)重要標(biāo)志。如果沒(méi)有大量的標(biāo)準(zhǔn)件，那么在進(jìn)行夾具的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)時(shí)，就會(huì)花費(fèi)許多時(shí)間來(lái)進(jìn)行建模，延誤了生產(chǎn)的順利進(jìn)行。而應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，構(gòu)建機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件的三維圖形庫(kù)，則可以很好地解決標(biāo)準(zhǔn)件建模過(guò)于花費(fèi)時(shí)間的問(wèn)題，是當(dāng)今機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與生產(chǎn)領(lǐng)域重點(diǎn)的研究方向。

1 機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫(kù)的構(gòu)成

要進(jìn)行機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫(kù)的構(gòu)建，就需要對(duì)圖形庫(kù)軟件的構(gòu)成有非常詳細(xì)的了解，知道圖形庫(kù)是由哪幾個(gè)部分所組成，以便于在進(jìn)行構(gòu)建的時(shí)候更加具有針對(duì)性。一般機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件的三維圖形庫(kù)從不同的角度可以有不同的構(gòu)成劃分方法，如果從軟件結(jié)構(gòu)上來(lái)進(jìn)行劃分，則圖形庫(kù)軟件包括了系統(tǒng)控制模塊、二次開發(fā)程序、軟件操作平臺(tái)等三個(gè)部分。如果從圖形庫(kù)的功能方面進(jìn)行劃分，則可以分為主控模塊、數(shù)據(jù)查詢模塊、三維構(gòu)型模塊、輔助模塊等多個(gè)部分。而如果從軟件結(jié)構(gòu)以及功能組成兩個(gè)方面進(jìn)行圖形庫(kù)結(jié)構(gòu)的解析，那么其基本結(jié)構(gòu)可以如圖1所示：

從圖1中可以看出，從功能組成的角度進(jìn)行分析，系統(tǒng)主控模塊將圖形庫(kù)的功能分成了兩條線路，系統(tǒng)主控功能為核心，數(shù)據(jù)查詢以及三維實(shí)體造型為一條功能線路，幫助模塊為另一條線路，在實(shí)際的使用過(guò)程中可以兩條線路的功能共同應(yīng)用，用幫助模塊來(lái)解決三維實(shí)體造型中所遇到一些疑問(wèn)。而從軟件結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行分析，系統(tǒng)控制模塊、二次開發(fā)程序、軟件操作平臺(tái)等在三維圖形建立的過(guò)程中每一部分都發(fā)揮著非常重要的作用，三者缺一不可。

通常一個(gè)完善的標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫(kù)可以滿足用戶的大多數(shù)機(jī)床夾具使用需求，對(duì)夾具的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)有非常好的幫助作用。在實(shí)際的夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中，用戶可以首先登陸標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫(kù)，從圖形庫(kù)中選取所需要使用到的標(biāo)準(zhǔn)件，將所選的標(biāo)準(zhǔn)件提出，在操作界面上輸入所需要的夾具類型以及具體參數(shù)，圖形庫(kù)軟件就可以生成具體的夾具模型，使用起來(lái)非常方便，極大地促進(jìn)了機(jī)床夾具生產(chǎn)水平的高速發(fā)展。

2 機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫(kù)的構(gòu)建過(guò)程

完善的標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫(kù)可以為機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)帶來(lái)非常顯著的幫助作用，因此，為了實(shí)現(xiàn)圖形庫(kù)的功能，就需要對(duì)其進(jìn)行科學(xué)規(guī)范的構(gòu)建。通常三維圖形庫(kù)的構(gòu)建是建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)之上的，因此步驟非常繁瑣，而將一系列繁瑣的步驟進(jìn)行適當(dāng)?shù)臍w納，主要包括了選擇軟件平臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)格參數(shù)的輸入以及標(biāo)準(zhǔn)件的分類儲(chǔ)存三個(gè)方面。

2.1 選擇軟件平臺(tái)

軟件平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)件圖形庫(kù)構(gòu)建的基礎(chǔ)，一個(gè)完善的三維圖形庫(kù)，通常是由多個(gè)軟件平臺(tái)構(gòu)成的。由于標(biāo)準(zhǔn)件的三維圖形庫(kù)對(duì)圖形的顯示與操作有較大的要求，因此一般最主要的軟件平臺(tái)是Solid Works平臺(tái)，該平臺(tái)運(yùn)用了先進(jìn)的參數(shù)化與特征建模技術(shù)，可以提供非常好的圖形設(shè)計(jì)環(huán)境，是三維圖形庫(kù)構(gòu)建過(guò)程中最為基礎(chǔ)的平臺(tái)。另外，為了簡(jiǎn)化三維圖形庫(kù)構(gòu)建過(guò)程，還選用了Visual Basic作為軟件平臺(tái)，將其與Solid Works實(shí)現(xiàn)相互連接，讓參數(shù)化的三維圖形能夠快速生成。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)格參數(shù)的輸入

標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫(kù)最為核心的作用就是儲(chǔ)存一些常見的標(biāo)準(zhǔn)零件，為夾具的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)提供幫助。因此，在構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫(kù)的時(shí)候，需要將標(biāo)準(zhǔn)化的零件參數(shù)輸入到系統(tǒng)當(dāng)中，方便標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)。一般不同的三維圖形庫(kù)的參數(shù)完善程度有一定差別，這也是衡量一個(gè)圖形庫(kù)質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)。為了保證輸入的參數(shù)的完善，一般可以將JB/T8004～8046-1999和JB/T10115～10128-1999的所有零件參數(shù)都輸入到系統(tǒng)中，這樣就能夠保證圖形庫(kù)中的數(shù)據(jù)能夠滿足幾乎用戶幾乎所有的夾具設(shè)計(jì)要求。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)件的分類儲(chǔ)存

一般建立好的標(biāo)準(zhǔn)件三維實(shí)體模型，都儲(chǔ)存在圖形庫(kù)中，在需要的時(shí)候由系統(tǒng)提取出來(lái)使用。一個(gè)完善的三維圖形庫(kù)中，標(biāo)準(zhǔn)件的數(shù)量往往非常多，如果不進(jìn)行系統(tǒng)化的儲(chǔ)存，十分不利于標(biāo)準(zhǔn)件的管理以及使用。因此，需要通過(guò)分類儲(chǔ)存的方式，讓標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫(kù)更加完善、更加系統(tǒng)。一般分類的方式可以根據(jù)機(jī)床零件的類別，將其分為九大類，總共有七十多種標(biāo)準(zhǔn)件。這九大類標(biāo)準(zhǔn)件分別為定位零件、夾緊零件、附屬夾緊零件、導(dǎo)向零件、對(duì)刀零件、對(duì)定零件、鍵盤、其他零件、夾具體等，當(dāng)需要進(jìn)行夾具的設(shè)計(jì)時(shí)，只需要從不同的標(biāo)準(zhǔn)間類別中提取零件，然后根據(jù)夾具的參數(shù)需求生成三維實(shí)體模型即可。

一般經(jīng)過(guò)以上三步，就基本完成了機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫(kù)的構(gòu)建，可以用于夾具的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)。圖形庫(kù)軟件通常還具有很好的更新功能，如果在機(jī)床的不斷發(fā)展過(guò)程中，有新的標(biāo)準(zhǔn)件需要使用，也可以通過(guò)輸入標(biāo)準(zhǔn)件參數(shù)的方法，將標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形進(jìn)行儲(chǔ)存，在以后的夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中直接提取出來(lái)使用。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫(kù)對(duì)當(dāng)今的機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與生產(chǎn)有非常顯著的幫助作用，是當(dāng)今相關(guān)學(xué)者的重點(diǎn)研究課題。而要構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)件的三維圖形庫(kù)，則需要通過(guò)軟件平臺(tái)選擇、標(biāo)準(zhǔn)件參數(shù)輸入、標(biāo)準(zhǔn)件儲(chǔ)存等步驟。隨著對(duì)機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件三維圖形庫(kù)研究的逐漸深入，機(jī)床夾具的生產(chǎn)水平必將達(dá)到一個(gè)新的臺(tái)階。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭向榮.基于CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)的機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)構(gòu)建[D].河北科技大學(xué)，2011.

[2] 李繼平，陳熙.夾具設(shè)計(jì)數(shù)字化資源庫(kù)的開發(fā)[J].信息系統(tǒng)工程，2009（5）：32-34.

[3] 孫千里，沈鑫剛，梁文，等.機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件的特點(diǎn)及其Pro/E環(huán)境下的建模方法[J].現(xiàn)代制造工程，2013（1）：59-65.endprint