分析機床夾具標準件三維圖形庫的構建

韓杰　原俊卿

摘 要：在進行機床夾具的設計與生產時，需要根據一定參數的標準件，在標準件的基礎上進行。而當機床夾具的需求種類非常多，需要大量的相應標準件時，如果沒有正確的應對方法，就會將大量時間浪費在標準件上面。本文對機床夾具標準件三維圖形庫進行了簡要分析，了解了這種解決大量標準件需求的軟件系統的構建過程，為機床夾具的設計與生產水平發展提供了新的思路。

關鍵詞：機床夾具 標準件 三維圖形庫 圖形庫構建

中圖分類號：TG751 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）02（a）-0080-01

大量的標準件對于機床夾具的設計與生產來說具有非常重要的作用，更是機床夾具生產發展水平的一個重要標志。如果沒有大量的標準件，那么在進行夾具的設計與生產時，就會花費許多時間來進行建模，延誤了生產的順利進行。而應用計算機技術，構建機床夾具標準件的三維圖形庫，則可以很好地解決標準件建模過于花費時間的問題，是當今機床夾具設計與生產領域重點的研究方向。

1 機床夾具標準件三維圖形庫的構成

要進行機床夾具標準件三維圖形庫的構建，就需要對圖形庫軟件的構成有非常詳細的了解，知道圖形庫是由哪幾個部分所組成，以便于在進行構建的時候更加具有針對性。一般機床夾具標準件的三維圖形庫從不同的角度可以有不同的構成劃分方法，如果從軟件結構上來進行劃分，則圖形庫軟件包括了系統控制模塊、二次開發程序、軟件操作平臺等三個部分。如果從圖形庫的功能方面進行劃分，則可以分為主控模塊、數據查詢模塊、三維構型模塊、輔助模塊等多個部分。而如果從軟件結構以及功能組成兩個方面進行圖形庫結構的解析，那么其基本結構可以如圖1所示：

從圖1中可以看出，從功能組成的角度進行分析，系統主控模塊將圖形庫的功能分成了兩條線路，系統主控功能為核心，數據查詢以及三維實體造型為一條功能線路，幫助模塊為另一條線路，在實際的使用過程中可以兩條線路的功能共同應用，用幫助模塊來解決三維實體造型中所遇到一些疑問。而從軟件結構方面進行分析，系統控制模塊、二次開發程序、軟件操作平臺等在三維圖形建立的過程中每一部分都發揮著非常重要的作用，三者缺一不可。

通常一個完善的標準件三維圖形庫可以滿足用戶的大多數機床夾具使用需求，對夾具的設計與生產有非常好的幫助作用。在實際的夾具設計過程中，用戶可以首先登陸標準件三維圖形庫，從圖形庫中選取所需要使用到的標準件，將所選的標準件提出，在操作界面上輸入所需要的夾具類型以及具體參數，圖形庫軟件就可以生成具體的夾具模型，使用起來非常方便，極大地促進了機床夾具生產水平的高速發展。

2 機床夾具標準件三維圖形庫的構建過程

完善的標準件三維圖形庫可以為機床夾具的設計與生產帶來非常顯著的幫助作用，因此，為了實現圖形庫的功能，就需要對其進行科學規范的構建。通常三維圖形庫的構建是建立在計算機技術的基礎之上的，因此步驟非常繁瑣，而將一系列繁瑣的步驟進行適當的歸納，主要包括了選擇軟件平臺、標準件規格參數的輸入以及標準件的分類儲存三個方面。

2.1 選擇軟件平臺

軟件平臺是實現標準件圖形庫構建的基礎，一個完善的三維圖形庫，通常是由多個軟件平臺構成的。由于標準件的三維圖形庫對圖形的顯示與操作有較大的要求，因此一般最主要的軟件平臺是Solid Works平臺，該平臺運用了先進的參數化與特征建模技術，可以提供非常好的圖形設計環境，是三維圖形庫構建過程中最為基礎的平臺。另外，為了簡化三維圖形庫構建過程，還選用了Visual Basic作為軟件平臺，將其與Solid Works實現相互連接，讓參數化的三維圖形能夠快速生成。

2.2 標準件規格參數的輸入

標準件三維圖形庫最為核心的作用就是儲存一些常見的標準零件，為夾具的設計與生產提供幫助。因此，在構建標準件三維圖形庫的時候，需要將標準化的零件參數輸入到系統當中，方便標準件的生產。一般不同的三維圖形庫的參數完善程度有一定差別，這也是衡量一個圖形庫質量好壞的重要指標。為了保證輸入的參數的完善，一般可以將JB/T8004～8046-1999和JB/T10115～10128-1999的所有零件參數都輸入到系統中，這樣就能夠保證圖形庫中的數據能夠滿足幾乎用戶幾乎所有的夾具設計要求。

2.3 標準件的分類儲存

一般建立好的標準件三維實體模型，都儲存在圖形庫中，在需要的時候由系統提取出來使用。一個完善的三維圖形庫中，標準件的數量往往非常多，如果不進行系統化的儲存，十分不利于標準件的管理以及使用。因此，需要通過分類儲存的方式，讓標準件三維圖形庫更加完善、更加系統。一般分類的方式可以根據機床零件的類別，將其分為九大類，總共有七十多種標準件。這九大類標準件分別為定位零件、夾緊零件、附屬夾緊零件、導向零件、對刀零件、對定零件、鍵盤、其他零件、夾具體等，當需要進行夾具的設計時，只需要從不同的標準間類別中提取零件，然后根據夾具的參數需求生成三維實體模型即可。

一般經過以上三步，就基本完成了機床夾具標準件三維圖形庫的構建，可以用于夾具的設計與生產。圖形庫軟件通常還具有很好的更新功能，如果在機床的不斷發展過程中，有新的標準件需要使用，也可以通過輸入標準件參數的方法，將標準件三維圖形進行儲存，在以后的夾具設計過程中直接提取出來使用。

3 結語

綜上所述，標準件三維圖形庫對當今的機床夾具設計與生產有非常顯著的幫助作用，是當今相關學者的重點研究課題。而要構建標準件的三維圖形庫，則需要通過軟件平臺選擇、標準件參數輸入、標準件儲存等步驟。隨著對機床夾具標準件三維圖形庫研究的逐漸深入，機床夾具的生產水平必將達到一個新的臺階。

參考文獻

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