计算机辅助夹具设计的发展研究现状

菜单

计算机辅助夹具设计的发展研究现状（1）计算机辅助夹具设计的发展前苏联学者在在20世纪70年代开始了夹具CAD研究工作，由于计算机硬件和软件落后的限制，阻碍了其进一步的发展。20世纪80年代欧美学者投入到这一领域的研究，80年代中期我国也开始进行研究。到现在大约经历了三代：43656

第一代交互式CAD系统第一代的CAFD大多采用二维软件开发的。该系统包含夹具元件库、图形库,具有定位、夹紧方案设计、元件选择和工件信息的检索等功能。实际操作费时，但有实用价值。

第二代CAFD是基于成组技术变异式系统和知识的生成式系统基于GT的CAFD系统含有编码系统，它是利用零件及夹具分类编码从夹具库中检索相似实例，修改生成符合要求的夹具；基于知识的CAFD系统主要搜集夹具专家的知识整理成知识库，然后根据专家系统推理机得到各种决策。这种系统主要解决夹具的定位、夹紧方案。有的系统已经有上千条规则，但因工件的多样性和夹具的复杂性，只能设计一些简单的夹具。

第三代CAFD是能够实际应用的商品化夹具设计系统如美国吴士脱理工学院容亦鸣教授和清华大学朱耀祥、罗振壁教授合作研发的孔系数控组合夹具设计系统；国内有中航工业总公司保定机械设计厂基于Autocad开发的组合夹具设计系统等[3]。^751`文~论‘文:网www.751com.cn

（2）国外的研究现状

夹具校验方面：Adsda基于雅可比矩阵对夹具-工件的空间关系进行建模，建立了工件偏移和定位元件偏移的联系。Chou采用螺旋理论对夹具进行分析和推理，重点研究定位的确定性、夹具的稳定性等问题。Trappey研究了考虑夹紧力范围和方向时的时变稳定性问题和采用有限元法对夹具进行优化，分析工件最小变形和加工精度的最优化。Wu研究了夹具夹紧的动力学和力学分析[4]。

开发的系统：P.M Grippo等人开发了一个槽系组合夹具系统[5]。W.MA, X.Lei, Y.Rong等人开发了计算机辅助标准夹具结构设计系统等[6]。

（3）国内的研究现状

80年代开始，我国的一些高校和企业开始研究计算机辅助夹具设计系统。国内的在夹具结构设计和夹具规划方面取得不错的成果。

装夹规划方面：唐东等人将ANN算法(即Hopfield Algorithm)用于自动装夹规划(Automatic Fixture Planning)中，同时通过利用定位夹紧面的选择规则和确定工件定位的评估矩阵对定位和夹紧表面的选择进行了研究，并开发了从数据库中选择定位和夹紧元件进行夹具的组装方法；吴玉光，张坤明旧叫。针对孔系组合夹具采用了工件外轮廓规约化方法，确定工件可行夹紧点方案集合，对夹紧方案的自动规划方法进行了研究；论文网吴玉光等人还就最优夹紧方案评价及定位方案的自动确定方法进行了研究。夹具构形设计方面：陈慰芳等人。提出了夹具装配模型分层的思想，实现了夹具元件的快速装配[7]。

开发的系统：西北工业大学开发的专用夹具设计系统SFDDA[7]。江苏科技大学开发的计算机辅助槽系组合夹具拼装系统Fix-CAD[8]等。