论文计算机辅助夹具设计CAD系统是大学硕士与本科夹具毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料下载，关于免费教你怎么写快换夹具方面论文范文。
摘 要：夹具是制造业重要的组成部分,而传统的夹具制造方法已经跟不上时 展的步伐,企业面临着如何提高夹具设计的效率问题,经过人们的研究,计算机辅助夹具设计应运而生.本文介绍了CAD技术的发展历程和计算机辅助夹具设计系统的作用,论述了不同设计方法对计算机辅助夹具设计CAD系统的影响,最后介绍了组合夹具快速装配的方法.
关键词：计算机辅助夹具；CAD技术；夹具装配方法
1 CAD技术的研究和发展
1.1 CAD技术的发展
CAD技术（Computer Aided Design,计算机辅助设计）是指设计人员在计算机上运用专业知识进行产品的绘图、分析等的总成.CAD对人和计算机都有一定的专业性要求,人主要是发展思维.进行创造,设计方案；计算机主要负责绘图、计算、搜集资料、存储数据等.
CAD技术在上世纪五十年代开始被人所利用,到如今共经历了以下几个阶段：
（1）六十年代：CAD主要作用是绘图,可绘制直线、圆弧等图形.
（2）七十年代：CAD能够完成自由曲线曲面生长计算和表面造型计算.
（3）八十年代：CAD主要负责实体模型建立,边界表示法和几何表示法得到了开发应用.
（4）九十年代以来：CAD是以参数化造型和变量化造型为理论,开发出了实体建模技术.
1.2 CAD技术的特点
（1）CAD技术可缩短设计时间,节约劳动力,减少资金投入,且设计效率要比传统的方法高出3～5倍.
（2）提高产品质量.计算机可以存储大量的数据和技术知识,设计人员如果能够合理利用,将会使产品设计更合理,结构更标准化.
（3）CAD可节约设计人员的工作时间,将绘图变得更简单,和传统绘图工作相比缩短了大约60%的时间.
1.3 CAD技术的发展趋势
（1）标准化
CAD软件被应用到了不同的行业中,为了能够使CAD更好地实现跨平台操作,就应该使用标准化技术使CAD成为一个开发系统.
（2）开放性
为了使用户能够自定义CAD系统使其更具针对性,CAD的平台具有开放性,目前的2000/NT平台、UNIX平台都可以实现CAD的二次开发.
（3）集成化
和CAPP、CAM、CAQ、CAE、ERP系统的集成将会使未来的发展方向,可以帮助企业建造生产管理一体化平台.
（4）智能化
人类社会的发展越来越智能化,这也是CAD技术发展的方向,目前的CAD还无法模拟人的思维,因此在将来的发展中需要加深对设计思维的研究,建立起思维模型,使CAD系统能够表达和模拟设计人员的思维,工作更高效.
2 系统设计的设计目的和总体框架
从实际应用的角度开发系统,主要设计目的有：
（1）减轻设计人员的工作量,避免大量重复数据的运算,使设计人员能够将工作重点放到系统的创新设计上.
（2）设计人员能够简单、快速地实现自己的设计方案,从而设计出符合标准的夹具.
（3）系统中可搜索到设计所需的各种数据,不再需要设计人员去记忆纷繁庞杂的设计知识,降低了对设计人员工作经验的要求.
（4）保证工件的加工精度
夹具能够保证加工工件位置的精确度,不再需要人工调节.
（5）提高生产效率,降低成本
量化生产中,高效的计算机辅助夹具设计CAD系统能够提供多件夹紧、联动夹紧等功能,大大缩短了工作时间.
（6）扩大机床工艺范围
夹具设计系统能够简化工作步骤,并且增加了机床的功能,使机床的综合性更强.
3 夹具设计的工作流程
工序模型是组合夹具设计的基础,在此基础上选择合适的定位方式、定位面以及夹紧方法.夹具设计分为不同的阶段,针对不同阶段选择不同的夹具元件,并将这些元件组装成所需的夹具.一套完整的组合夹具设计模块应包括初始方案选择、定位设计、夹紧设计、元件选择、元件组装、后期修改等.
4 计算机辅助夹具支撑理论
4.1 计算机辅助夹具的快速设计
快速设计是使用一流的设计方法、工具在较短时间内制定出可行方案并加以实行,达到快速完成客户需求设计的目的.快速设计的最终目的是缩短设计时间,提高设计质量,满足客户要求,快速设计的重点工作在于总体结构和设计方案.
4.2 计算机辅助夹具的并行协同设计
计算机辅助夹具的设计包含了不同设计人员的意见,这些设计人员甚至来自于不同的领域,而在设计过程中他们又需要经常见留一件,因此使得设计过程充满了复杂性、冲突性,这就需要建设一个能够对设计过程中所涉及到的信息整理并统一描述的模型,使设计过程更整齐划一.
并行协同设计中,计算机辅助设计是重要的组成部分,它能够在设计初期对产品能否制造做出评价,能够发现设计中的缺陷并及时改正,防止后期返工.另外,当产品最终定型后,计算机辅助系统还可以利用CAD信息、CAPP信息规划处夹具的设计方案、夹具结构、选择夹具元件等.
5 计算机辅助夹具设计CAD系统中应用的技术
想要使夹具设计更高效就必须引入先进的设备和技术,目前应用较多的技术有如下几种：
5.1参数化技术
参数化技术就是设置好各种具有代表性的形状,这些形状尺寸数值可以自由改动,和传统自由建模相比,参数化技术增强了建模的约束性,例如设计者想要改变产品的形状只需改变尺寸就能够达到目的.随着CAD技术的成熟,参数化技术推动了计算机辅助夹具系统的发展,其在实际应用中有以下作用：
（1）如今的设计中,夹具元件库中的元件已经被分成了若干系列,一个系列中的元件形状相同,大小不同.利用参数化技术就可以简化元件库存储的数据,减少了数据所占硬盘容量,提高了设计效率.
（2）在实际生产中,除了有技术规定的标准件外还有设计人员自己常用的元件,这些原件也可以利用参数化技术设计成内部的标准件.
5.2产品数据管理技术
产品数据管理技术是通过软件对产品信息进行管理,在夹具的设计中使用数据管理技术有一定的优势：可以用数据管理技术管理夹具设计的每一个环节的数据,实现夹具从设计、制造、使用、报废整个过程的数据的组织,加强了企业管理,提高了夹具质量,是企业在市场中更具竞争力.
5.3数据库技术及网络技术
（1）数据库技术
数据库技术在夹具的设计中有两方面作用：①保存夹具设计所使用的所有数据；②保存设计过程中产生的数据,包括元件的尺寸和使用到的公式等.
（2）网络技术
随着网络技术的发展,Web受到了原来越多人的青睐,web技术支持数据共享,操作简单,将其融合到数据库系统中可以实现对CAD、CAPP等数据的快速检索.
5.4计算机辅助夹具设计CAD系统模型的研究
（1）计算机辅助夹具设计CAD系统体系结构
（2）计算机辅助夹具设计CAD系统外部信息流程
在设计夹具时,不仅要处理集成系统内的信息,还需要跟系统的其他组成部分之间互相联系,如CAPP、CAD等,如图2所示：
其中QMS为质量管理系统,MAS为制造自动化系统.
6 结语
综上所述,计算机辅助夹具设计CAD系统使夹具的设计工作更高效,质量更高.并且计算机辅助夹具设计CAD系统所包含的几何信息、加工信息也使夹具的工艺设计、数控编程、数据管理能够统一处理,加强了企业的管理,促进生产,提高经济效益.
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参考文献：
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