【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 品設(shè)計(jì)、工程和制造全范圍的開(kāi)發(fā)過(guò)程。 工業(yè)設(shè)計(jì)和風(fēng)格造 NX為那些培養(yǎng)創(chuàng)造性和產(chǎn)品技術(shù)革新的 工業(yè)設(shè)計(jì) 和風(fēng)格提供了強(qiáng)有力的解決方案。利用 NX 建模 ，工業(yè)設(shè)計(jì)師能夠迅速地建立和改進(jìn)復(fù)雜的產(chǎn)品形狀， 并且使用先進(jìn)的渲染和 可視化工具 來(lái)最大限度地滿足設(shè)計(jì)概念的審美要求。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)： NX 包括了世界上最強(qiáng)大、最廣泛的產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用模塊。 NX 具有高性能的機(jī)械設(shè)計(jì)和制圖功能，為制造設(shè)計(jì)提供了高性能和靈活性，以滿足客戶設(shè)計(jì)任何復(fù)雜產(chǎn)品的需要。 NX 優(yōu)于通用的設(shè)計(jì)工具，具有專業(yè)的 管路 和線路設(shè)計(jì)系統(tǒng)、 鈑金 模塊、專用塑料件設(shè)計(jì)模塊和其他行業(yè)設(shè)計(jì)所需的專業(yè) 應(yīng)用程序 。 仿真、確認(rèn)和優(yōu)化： NX 允許制造商以數(shù)字化的方式仿真、確認(rèn)和優(yōu)化產(chǎn)品及其開(kāi)發(fā)過(guò)程。通過(guò)在開(kāi)發(fā)周期中較早地運(yùn)用數(shù)字化仿真性能，制造商可以改善產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)減少或消除對(duì)于物理樣機(jī)的昂貴耗時(shí)的設(shè)計(jì)、構(gòu)建，以及對(duì)變更周期的依賴 [14]。 NC 加工： UGNX 加工基礎(chǔ)模塊提供聯(lián)接 UG 所有加工模塊的基礎(chǔ)框架，它為 UGNX所有加工模塊提供一個(gè)相同的、 界面 友好的圖形化窗口環(huán)境，用戶可以在圖形方式下觀測(cè)刀具沿軌跡運(yùn)動(dòng)的情況并可對(duì)其進(jìn)行圖形化修改：如對(duì)刀具軌跡進(jìn)行延伸、縮短或修改等。該模塊同時(shí)提供通用的點(diǎn)位加工編程功能，可用于鉆孔、攻絲和鏜孔等加工編程。該模塊交互界面可按用戶需求進(jìn)行靈活的用戶化修改和剪裁，并可定義標(biāo)準(zhǔn)化刀具庫(kù) 、加工工藝參數(shù)樣板 庫(kù)使初加工、半精加工、精加工等操作常用參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，以減少使用培訓(xùn)時(shí)間并優(yōu)化加工工藝。 UG 軟件所有模塊都可在實(shí)體模型上直接生成加工程序，并保持與實(shí)體模型全相關(guān)。 UGNX 的加工后置處理模塊使用戶可方便地建立自己的加工后置處理程序，該模塊適用于目前世界上幾乎所有主流 NC 機(jī)床和加工中心，該模塊在多年的應(yīng)用實(shí)踐中已被證明適用于 2～ 5 軸或更多軸的銑削加工、 2～ 4 軸的車削加工和電火花線切割 。 有序的開(kāi)發(fā)環(huán)境 :NX 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)解決方案完全支持制造商所需的各種工具，可用于管理過(guò)程并與擴(kuò)展的企業(yè)共享產(chǎn)品信息。 NX 與 UGSPLM 的其他解決方案的完整套件無(wú)縫結(jié)合。這些對(duì)于 CAD、 CAM 和 CAE 在可控環(huán)境下的協(xié)同、 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字化實(shí)體模型和可視化都是一個(gè)補(bǔ)充。 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 7 頁(yè) 共 53 頁(yè) 2 汽車焊裝夾具設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng) 設(shè)計(jì)式樣書(shū)的說(shuō)明 設(shè)計(jì)項(xiàng)目主管根 據(jù)用戶提供的技術(shù)要求制訂設(shè)計(jì)式樣書(shū)。設(shè)計(jì)者根據(jù)夾具設(shè)計(jì)的定位唯一性、定位穩(wěn)定性、夾緊穩(wěn)定性及總體約束等要求，在設(shè)計(jì)式樣書(shū)中確定整個(gè)夾具設(shè)計(jì)的方案。通過(guò)式樣書(shū)中對(duì)定位夾緊點(diǎn)進(jìn)行的總體規(guī)劃，汽車白車身的拼焊精度得以保證。夾具式樣書(shū)對(duì)方案進(jìn)行整體構(gòu)思，從而盡可能地優(yōu)化定位夾緊點(diǎn)的布局方案。這種總體規(guī)劃提高了車身的焊裝精度，降低了車身精度的變化率。夾具式樣書(shū)對(duì)夾具的設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意義，對(duì)提高夾具的設(shè)計(jì)合理性、縮短夾具調(diào)試周期也起到十分關(guān)鍵的作用 [15]。 生產(chǎn)過(guò)程 工藝流程：被被裝配工件的上料 、焊接順序。 工作總布置圖 工位參數(shù)：生產(chǎn)量，運(yùn)行時(shí)間，運(yùn)行效率，生產(chǎn)節(jié)拍，夾具類型（固定、旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)），操作高度，夾緊方式（手動(dòng)、氣動(dòng)），有無(wú)頂升裝置，上料方式（手動(dòng)、吊裝、自動(dòng)），取料方式（手動(dòng)、頂出、自動(dòng)），操作者數(shù)量等等。 被焊零件結(jié)構(gòu)分解圖 被焊零件明細(xì)（零件名、零件號(hào)、零件厚度和材料） 焊接設(shè)備和方法，焊點(diǎn)數(shù)量 焊點(diǎn)布置圖 MCP 圖標(biāo)明了車身裝配過(guò)程中需要設(shè)置夾具定位的位置，本圖中夾具的分布對(duì)稱可以保證焊接質(zhì)量，防止零件在焊接過(guò)程中變形的部位。在 MCP 圖中，規(guī)定了夾具的數(shù) 量和位置、厚度以及夾具的結(jié)構(gòu)（定位、夾緊、定位夾緊、定位銷）。 WH10 汽車焊裝夾具設(shè)計(jì)的 MCP 圖如圖 所示： 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 8 頁(yè) 共 53 頁(yè) 圖 WH10 工位的 MCP 圖 主要控制斷面的形狀（ MCS） MCS 是組合件在 MCP 位置上的斷面形狀和夾具構(gòu)造簡(jiǎn)圖。在 MCS 中，規(guī)定了定位面的大致形狀，方式、夾緊打開(kāi)方向、定位銷方式（固定、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)）等。 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的制作必須要在全面了解零件的形狀、焊裝過(guò)程和要求的前提下進(jìn)行，他既要保證設(shè)計(jì)的設(shè)備可靠、滿足使用要求，又要力爭(zhēng)設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造簡(jiǎn)單、方便 [6]。本次 WH10 汽車 焊裝夾具設(shè)計(jì)總共需要設(shè)計(jì) 6 套夾具， MCS 圖如 、 和 所示 ： 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 9 頁(yè) 共 53 頁(yè) 圖 S4 和 S5 的 MCS 圖 圖 S1 和 S2 的 MCS 圖 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 10 頁(yè) 共 53 頁(yè) 圖 S2 和 S7 的 MCS 圖 設(shè)計(jì)中文件管理規(guī)定 文 件目錄命名規(guī)則 項(xiàng)目名／工位名／ GA——存放本工位夾具總圖及其氣路圖 項(xiàng)目名／工位名／ UNIT——存放本工位夾具單元及其零件 項(xiàng)目名／工位名／ PNL——存放本工位設(shè)計(jì)用 PNL 項(xiàng)目名／工位名／ GUNCHECK——存放本工位焊點(diǎn)、焊槍、焊槍打點(diǎn)示意圖 項(xiàng)目名／工位名／ STD——存放本工位設(shè)計(jì)用標(biāo)準(zhǔn)件、外購(gòu)件、國(guó)標(biāo)件 項(xiàng)目名／工位名／ MOTION——存放本工位各套夾具的運(yùn)動(dòng)分析 項(xiàng)目名／工位名／ FILE——存放本工位各種清單表格及其設(shè)計(jì)式樣書(shū)，設(shè)計(jì)參考文件 項(xiàng)目名／工位名／ my style——存放本工位設(shè)計(jì)用的二維圖紙 其具體的示例如下圖 所示： 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 11 頁(yè) 共 53 頁(yè) 圖 總裝圖 文件命名規(guī)則 加工件 工位代號(hào)－ UNIT 號(hào)－零件序號(hào) WH10－ 00－ 00——WH10 工位的 GA。 WH10－ 01－ 00——WH10 工位的 U01。 WH100101——WH10 工位 U01 的零件 01。 標(biāo)準(zhǔn)件 名稱與標(biāo)準(zhǔn)件號(hào)一致 例： YWB010412X35。 外購(gòu)件：名稱與樣本訂購(gòu)編號(hào)一致，氣缸后面加 “_實(shí)際應(yīng)用行程 ” CK1B6375_70。 國(guó) 標(biāo)件 國(guó)標(biāo)號(hào) 型號(hào) 例： GB93878 代表 彈簧墊圈 8。 其具體的示例如下圖 所示： 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 12 頁(yè) 共 53 頁(yè) 圖 每套的總裝圖 圖層的設(shè)定 表 圖層的相關(guān)規(guī)定 優(yōu)選圖層 可用圖層 內(nèi) 容 優(yōu)選圖層 可用圖層 內(nèi) 容 1 110 實(shí)體模型 61 6170 BASE TAP 車線 11 1120 夾具打開(kāi)狀態(tài) 71 7180 GA 車線 21 2140 草圖 81A 82B 8190 車身端面 41 4150 參考點(diǎn)線面 91 91100 PNL 片體 51 5160 夾具或附屬 裝置車線 101 101120 Drafting 文件搜索目錄的配置 具體配置方法：文件 —選項(xiàng) —加載選項(xiàng) —定義搜索目錄 … 示例如圖 所示 ： 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 13 頁(yè) 共 53 頁(yè) 圖 加載選項(xiàng)圖 夾具的具體設(shè)計(jì)過(guò)程 導(dǎo)入 PNL 文件 —截?cái)嗝?—設(shè)計(jì)定位板和壓板 —裝配標(biāo)準(zhǔn)件和外購(gòu)組件組成夾具單元 —焊接干涉檢查 —總裝圖（ GA） 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 14 頁(yè) 共 53 頁(yè) 夾具中有關(guān)顏色設(shè)置的規(guī)定 圖 顏色設(shè)置 下面我將介紹一下自己所設(shè)計(jì)的四套夾具，并將以其中的一套夾具為例介紹一下自己的設(shè)計(jì)過(guò)程。 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 15 頁(yè) 共 53 頁(yè) 3 WH10 汽車焊裝夾具的具體設(shè)計(jì)過(guò)程 WH10 汽車焊裝夾具設(shè)計(jì)共需設(shè)計(jì) 6 套夾具，其中 H1/H3/S4/S8 與 S1/H2/H4/SS6/H6 與 S5/H S2 與 S3 結(jié)構(gòu)兩兩相同。因而在設(shè)計(jì)出前三套夾具之后，將其進(jìn)行移動(dòng)或?qū)ΨQ等變化，即可完成剩余三套夾具的設(shè)計(jì)。從 MCP 圖中可以看出 S S3 套夾具所采用的夾具結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。銷 H6 和銷 H7 以相同的結(jié)構(gòu)分別安裝在 S6 和 S5 上。而H1/H3/S4/S8 有 3 個(gè)壓點(diǎn)，兩個(gè)定位銷和 3 個(gè)支撐點(diǎn)，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，所以本文以此套夾具為例講解夾具的典型設(shè)計(jì)過(guò)程。 首先將先行設(shè)計(jì)完成的三套夾具的三維裝配模型和 WH10 工位的三維總成進(jìn)行展示，以使對(duì)焊裝夾具的設(shè)計(jì)產(chǎn)生直觀的印象和感性的認(rèn)識(shí) [7]。 其具體結(jié)構(gòu)如下圖 至 所示： 圖 WH100100 夾具 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 16 頁(yè) 共 53 頁(yè) 圖 WH100200 夾具 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 17 頁(yè) 共 53 頁(yè) 圖 WH100300 夾具 圖 WH100000 總裝配 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 18 頁(yè) 共 53 頁(yè) 下面將以圖 所示的 WH100300 為例具體介紹一下自己夾具設(shè)計(jì)的主要過(guò)程和思路。 導(dǎo)入 PNL 文件 按照 章節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)新建文件夾。在 GA 文件夾中建立 prt 文件： WH100000 按照絕對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)將焊槍、焊件等實(shí)體裝入 GA。 在 GA 下點(diǎn)擊添加新組件 WH100100 空文件），并將其設(shè)為工作部件。 截?cái)嗝? 根據(jù)式樣書(shū)中所提供的夾具壓點(diǎn)位置來(lái)確定夾具單元的斷面位置（ MCP 圖），如圖 所示在 41 層建立基準(zhǔn)面，以基準(zhǔn)面為刀具 PNL 實(shí)體為目標(biāo)截出所需要的斷面線。具體的操作步驟是：點(diǎn)擊 ，彈出剖面曲線對(duì)話框后，將關(guān)聯(lián)輸出取消。選擇 PNL 對(duì)象后，再選擇基準(zhǔn)面作為刀具截出端面線。接完后的效果如圖 所示。將截面線移動(dòng)至 8 82 兩層，點(diǎn)擊對(duì)象顯示，進(jìn)行顏色和線型顯示的編輯 [8]。 圖 在壓點(diǎn)位置處建立的基準(zhǔn)面 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 19 頁(yè) 共 53 頁(yè) 圖 剖面對(duì)話框 圖 截面線 對(duì)所截出的斷面線一般規(guī)定： A 絕對(duì)值小的一面產(chǎn)生的截面線，編輯顯示為橙色雙點(diǎn)劃線，置于 81 層； 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 20 頁(yè) 共 53 頁(yè) B 絕對(duì)值小的一面產(chǎn)生的截面線，編輯顯示為橙色雙點(diǎn)劃線，置于 82 層； 夾具的整體設(shè)計(jì) 截出好斷面線之后，根據(jù)設(shè)計(jì)式樣書(shū)要求對(duì)夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。將草圖建立在用來(lái)截取斷面線的基準(zhǔn)面上即可。基于 UG 的夾具設(shè)計(jì)思想是一種自上而下的建模思想。因而草圖是整個(gè)夾具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，對(duì)草 圖要進(jìn)行嚴(yán)格的尺寸和位置約束。注意圖 36 中強(qiáng)調(diào)的幾個(gè)尺寸。左側(cè)強(qiáng)調(diào)的氣缸桿與連接板旋轉(zhuǎn)軸之間 60mm尺寸由設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)確定，這種情況下夾具通常能夠打開(kāi)。右側(cè)的幾個(gè)尺寸是基于購(gòu)買件墊片的尺寸設(shè)計(jì) [9]。 確定旋轉(zhuǎn)點(diǎn) 依據(jù)：壓板打開(kāi)狀態(tài)，汽缸行程及安裝位置，將工作坐標(biāo)變換到定位面附近，以斷面為基準(zhǔn)建立草圖，并通過(guò)編輯 變換命令進(jìn)行簡(jiǎn)單的打開(kāi)分析（為方便工件的取放，變換后的工件應(yīng)在截面線最遠(yuǎn)處的 30mm以外）。 確定汽缸安裝鉸支點(diǎn)的位置 1 構(gòu)建連接板、定位塊、壓板臂、壓塊的大致輪廓 通過(guò) 觀察和思考 MCP 圖，可以想到其所給定的結(jié)構(gòu)有所不足，因此考慮到應(yīng)將其 壓板臂的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變，使其更好的滿足需要。經(jīng)過(guò)詢問(wèn)老師，自己決定建壓板臂設(shè)計(jì)成直角的形式可以更好的滿足實(shí)際的需要。 2 生成零件的大致形狀 a 在夾具單元文件中建立各零件的空文件。 b 在各零件的文件中分別鏈接裝配的相應(yīng)草圖 。 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 21 頁(yè) 共 53 頁(yè) 圖 完全約束后的 WH103000 草圖 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 22 頁(yè) 共 53 頁(yè) 圖 LINK 草圖 在零件圖中進(jìn)行建模 在草圖建立好，在裝配中添加新組件。如圖 所示，將草圖 link 到各個(gè)零件圖中進(jìn)行拉伸，完成夾具單元中各 加工件的基本建模。在拉伸之后應(yīng)當(dāng)注意模型的修改，例如本套夾具