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    1949年末,我国的第一个试验台生产厂——长春仪器厂(现改名为长春材料试验台厂)诞生,这标志着我国试验台技术发展的开端,我国工业技术发展也逐渐加快了步伐。近些年来,制造技术已经逐步成为产品技术革新的重要保障,在国际综合国力竞争中制造技术也有着举足轻重的作用,它也被看作是国家经济水平发展获得成功的关键。因此所有国家都在积极调动一切有利因素来提高本国的制造技术,以此大力发展制造业,提高国际地位,而试验台的作用正是保证各零部件质量,这也充分体现其重要性。

    试验台的产生需要满足多样化的各种需求,所以在试验台试验过程中,研究人员需要设计出种类繁多的专用夹具,利用专用夹具进行试验,提高试验效率,加快产品研发。柔性化的系统的诞生很好地解决了专用夹具设计困难的问题,可以很好地实现高效率夹具的生产,以很好地适应现在这种生产节奏。而组合夹具就是柔性夹具成功的一个典型范例,它的平均设计以及组装所需的总时间大大缩短,仅仅是专用夹具的5%到20%左右。组合夹具拥有适用范围广、设计制造周期短、生产成本低等各种优点,可以很好地适应现在产品更新换代加快的要求。因此这种夹具的设计与生产越来越受到被研发设计人员所重视,也逐渐主导了专用夹具的市场。

    1.3  三维建模技术的发展

    CAD(Computer Aided Design)计算机辅助设计,它利用计算机强大数值处理能力,可以很好地完成图形计算并渲染出来,帮助工程技术的设计人员完成产品的设计与分析工作,是一种越来越被广泛应用的技术。CAD技术诞生于1950年,距今已有60多年的发展历史,随着其不断发展和优化改进,目前已被广泛应用与机械、电子、国防、航天、化工等等各个学科领域[2]。随着产品设计制造的效率不断加快,现在其技术发展已经将计算机辅助制造技术(Computer AidedManufacturing ,CAM) 和产品数据管理技术(Product Data Management,PDM)、计算机集成制造系统(Computer Itegrated manufacturing system,CIMS) 及计算机辅助测试(Computer AidedTesting,CAT)等各个模块进行集成,实现了产品初步设计到最后制造加工过程的一体化。

    CAD建模技术的发展要追溯到上世纪70年代,最初的思想诞生于MIT林肯实验室的I.E.Sutherland 发表了一篇关于的博士论文中。直到现在,CAD的三维建模技术的发展经历了好几个阶段,最初由线框模型发展为表面模型,再到实体模型,现在仍然在发展之中的还有特征建模和行为建模[3]。早在上个世纪60年代末,实体模型的三维建模就已初步萌芽,只是由于计算机技术发展不成熟,直到1979年才开始逐渐用于商业化。第一款完全基于实体造型技术的软件是I-DEAS,该软件是由SDRC公司推出的,它实现了CAD/CAE/CAM的一体化。实体造型的产生体现出其不少优越性,相比于以往的线框造型,实体造型的建立增加了各个表面之间的互相关系,不仅如此,实体造型还增加了拓扑信息,定义了其存在侧的概念[4]。由于其数据结构的完整性,可以准确表达各零件的全部特性,也统一了CAD、CAM、CAE 的模型表达。在设计和加工上大大减少了数据损失,使得设计到加工制造的过程衔接更加柔和平稳。实体造型过程中常用的方法有构造的实体几何(CSG)表示、边界表示(B-Rep)以及扫描表示。另外在运算方法上面,处于先进水平并被很多建模软件所使用的有集合运算、布尔交运算等等计算建模方法。

    目前,CAD技术的发展总体呈现以下几个趋势:几何建模,用几何信息来反映物体结构数据并建模的方法;特征建模,采用特征这一综合概念对几何形体中的孔、凸台、凹槽或其它一些形状进行描述;信息建模,使用定义信息对数据进行常规表示以方便数据处理、传输及保存;行为建模,根据产品的功能行为,利用特征捕捉进行建模的智能优化方法。其中几何建模方法作为CAD系统的关键内容,它决定了CAD的系统功能,为底层的设计建模、变量化建模、行为设计等操作提供了实现平台。随着人们的不断研究,电脑技术的飞速发展也为三维建模技术的飞跃提供了可能。在现代工程设计中,三维建模技术也正逐步扮演着不可或缺的角色。

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