基于事例的汽车焊接夹具设计及标准化

摘要

随着汽车工业的高速发展，汽车焊接生产线的精度及自动化程度要求也越来越高，而汽车焊接夹具的设计会直接影响汽车的制造精度和生产周期。汽车焊接夹具不仅在机械加工中起着重要的作用，而且直接影响着机械加工质量，生产效率和成本。但是，目前的夹具设计过程普遍存在效率低下、周期长等问题，这已成为制约现代制造技术发展的“瓶颈”因素。为构建一个能支持产品快速制造的生产准备系统，夹具设计要从全局自动化的高度进行变革。 根据目前汽车焊接夹具的总体现状以及企业的大量调研，针对焊接夹具设计的经验性、重用性的特点，本文提出了基于事例的汽车焊接夹具设计及标准化，通过建立夹具事例的特征模型进行事例的表示，建立夹具实例编码系统。基于该系统，对夹具设计事例和相似度的计算进行了研究，提出了支持特征权重的相似度计算方法和最近邻实例检索算法，并提出基于零件建立夹具三维标准件库的建库方法。本文主要研究内容如下： （1）分析了现代制造环境对夹具设计支持环境的需求以及存在的问题，提出基于事例的汽车焊接夹具设计方法，给出了相似度的计算模型，形成支持夹具快速设计的集成环境，为夹具设计及时提供所需的知识。 （2）对三维CAD软件Solidworks2008二次开发方法进行了深入的研究。采用Visual Basic编程语言建立了Solidworks二次开发的应用程序框架，并对Solidworks提供的API类和函数进行了深入的研究。 （3）通过大量的总结对比，归纳出了焊接夹具常用企业标准件以及国家标准件，并对焊接夹具常用零部件进行参数化、系列化处理。建立了焊接夹具事例库、定位及夹紧机构零部件库、国家标准件库和企业标准件库。 （4）数据库的建立及管理运用Access建立了包含定位元件、夹紧元件等近百种零件的参数数据库，并用三维绘图软件Solidworks创建了相应的三维模型。 （5）通过VB编程语言建立了DLL动态链接文件，与Solidworks进行无缝链接，通过插件形式为Solidworks添加菜单，编制了简单明了的用户界面。