外文翻譯--一種自動化夾具設(shè)計方法 中文版.doc

畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯系別：機電信息系專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化班級：姓名：學(xué)號：外文出處：IntJAdvManufTechnol附件：1.原文；2.譯文2013年03月1一種自動化夾具設(shè)計方法塞西爾美國，拉斯克魯塞斯，新墨西哥州立大學(xué)，工業(yè)工程系，虛擬企業(yè)工程實驗室（VEEL）本文描述了一種新的計算機輔助夾具設(shè)計方法。對于一個給定的工件，這種夾具設(shè)計方法包含了識別加緊表面和夾緊位置點。通過使用一種定位設(shè)計方法去夾緊和支撐工件，并且當(dāng)機器正在運行的時候，可以根據(jù)刀具來正確定位工件。該論文還給出了自動化夾具設(shè)計的詳細(xì)步驟。幾何推理技術(shù)被用來確定可行的夾緊面和位置。要識別所完成工件和定位點就還需要一些輸入量包括CAD模型的技術(shù)要求、特征。關(guān)鍵詞：夾緊；夾具設(shè)計1.動機和目標(biāo)夾具設(shè)計是連接設(shè)計與制造的一項重要任務(wù)。自動化夾具設(shè)計和計算機輔助夾具設(shè)計開發(fā)（夾具CAD）是下一代制造系統(tǒng)成功實現(xiàn)目標(biāo)的關(guān)鍵。在這篇論文里，討論了一種夾具設(shè)計的方法，這種方法有利于在目前環(huán)境下夾具設(shè)計的自動化。夾具設(shè)計方法的研究已成為國內(nèi)多家科研工作的重點。作者周在1中對工件的穩(wěn)定和總需求約束了雙重標(biāo)準(zhǔn)，突出重點的工作。在夾具設(shè)計中廣泛地運用了人工智能（AI）以及專家系統(tǒng)。部分CAD模型幾何信息也被用于夾具設(shè)計。Bidanda4描述了一個基于規(guī)則的專家系統(tǒng)，以確定回轉(zhuǎn)體零件的定位和夾緊。夾緊機制同時用于執(zhí)行定位和夾緊功能。其他研究者（如DeVor等，5,6）分析了切削力鉆井機械和建筑模型及其他金屬切削加工?？涤袨榈仍?中定義了裝配約束建模的模塊化與夾具元件之間的空間關(guān)系。一些研究人員采用模塊化夾具設(shè)計原則，用以生成2,7-11，另一些夾具設(shè)計工作者已經(jīng)報告了1,3,9,12-23?？梢栽?1,24中找到夾具設(shè)計相關(guān)的大量的審查工作。在第二節(jié)中，對夾具設(shè)計任務(wù)中各種步驟進(jìn)行了概述。在第三節(jié)和第四節(jié)中描述了工件的加工過程，要夾緊工件表面，否則將面臨工件的全面自動測定。第五節(jié)討論了對工件的夾緊點的測定。2.夾具設(shè)計的整體方法2在本節(jié)中，描述了整體夾緊的設(shè)計方法。通常對較理想的位置的那一部分進(jìn)行夾緊，并減低切削力的影響。夾緊的位置和夾具設(shè)計中定位的位置是高度相關(guān)的。通常，夾緊和定位可以通過同樣的方法來完成。但是，不明白這兩個是夾具設(shè)計中不同的方面，則可能導(dǎo)致夾具設(shè)計的失敗。多數(shù)人的在規(guī)劃過程中首先解決定位問題，這樣可以使開發(fā)的定位與設(shè)計的定位相契合。不過，整體定位及設(shè)計方法不在本文討論范圍內(nèi)。除了零件的設(shè)計（為此夾具設(shè)計有待開發(fā)），公差規(guī)格，過程序列，定位點和設(shè)計等因素外，還應(yīng)投入CAD模型到夾具設(shè)計方法中。這樣的夾具可以夾緊并支撐定位器。指導(dǎo)使用的主要內(nèi)容應(yīng)盡量不抵制切割或加工過程和其中所涉及的操作。相反，應(yīng)定位夾具，使切削力在正確的方向，這將有助于保持在一個特定的部分加工操作安全。通過引導(dǎo)對定位器的切割力量，部分（或工件）被固定，固定定位點，因此不能移動的定位器。在這里討論的夾具的設(shè)計方法必須在整體夾具設(shè)計方法的范圍內(nèi)。在此之前進(jìn)行定位器/支撐和夾具設(shè)計的初步階段，涉及到的分析和識別的功能、相關(guān)的公差和其他規(guī)范是必要的。根據(jù)初步的評估和測定，定位/支撐設(shè)計與夾具設(shè)計結(jié)果的在此基礎(chǔ)上可以同時進(jìn)行。本文對所描述夾具設(shè)計的方法討論基于定位器/支撐設(shè)計與先前已經(jīng)確定的假設(shè)（包括適當(dāng)?shù)亩ㄎ缓椭С譁y定一個工件的定位，以及識別和夾具，如V元素的支持面塊，基礎(chǔ)板，定位銷等）。（1）夾具設(shè)計的輸入輸入包括對特定產(chǎn)品的設(shè)計翼邊模型，公差信息，提取的特征，過程順序和部分在給定的每一個設(shè)計的相關(guān)特性的加工方向，面向的位置和定位裝置，以及加工過程中的各種工序，須出示每個相應(yīng)的功能。（2）夾具設(shè)計的方法圖一是自動化夾具設(shè)計主要步驟總結(jié)圖。對這些步驟概述如下：第一步：設(shè)置配置清單以及相關(guān)的進(jìn)程_功能條目。第二步：確定方向和夾緊力。輸入必要的加工方向向量mdv1，mdv2mdvn，面對nvs的支持力，并確定法向量。如果加工方向向下（對應(yīng)的方向向量0，0，-1），和面的支持向量平行于加工方向，那么，夾緊力方向平行向下加工方向0，0，-1。如果必需要側(cè)面夾緊并沒有可夾緊的地方，那么在其中放置一個夾具夾緊下調(diào)，然后邊鉗方向計算如下。讓sv和tv輔助常規(guī)的向量代替次要的和三級定位孔。然后，使用夾緊機構(gòu)夾緊一個方向，例如，av應(yīng)平行于這3兩個法向量，即，正常向量應(yīng)分別與每塊表面的sv和tv向量平行。側(cè)面夾緊面應(yīng)該是一對分別平行于面sv和tv的平面孔。第三步：從列表中選出最大有效加工力。這樣能夠有效的平衡各加工力。第四步：利用計算出的最高有效加工力，才能確定用來支撐工件加工的面積的夾具尺寸（例如，一個帶夾子可以作為一個夾緊機構(gòu)使用）。第五步：確定給定工件的夾緊面。這一步在第四步中所述過。第六步：該夾具的夾緊面的實際位置自動在第5節(jié)中確定?？紤]接下來的步驟并返回第一步。3.判斷夾具尺寸在這項工作中所用到的夾具都來自一個系列。夾具的原理與圖二相同。在這一節(jié)里，描述了一個自動化夾具。鎖模力所需的有關(guān)螺桿的螺紋裝置大小或保存到位鉗。夾緊力平衡加工工件使工件保持恰當(dāng)?shù)奈恢?。讓鎖模力為W和螺桿直徑為D。各種螺絲夾緊力大小，可以按以下方式確定：最初，極限拉伸強度（抗拉強度）和該夾具的材料（供應(yīng)情況而定）可以從數(shù)據(jù)檢索庫檢索。各種材料有不同的拉伸強度。該夾具材料的選擇，也可直接采用啟發(fā)式規(guī)則進(jìn)行。例如，如果部分材料是低碳鋼，那么鉗材料可低碳鋼或機器鋼。為了確定設(shè)計應(yīng)力，抗拉強度值應(yīng)除以安全系數(shù)（如4或5）。根區(qū)的