【技术实现步骤摘要】
适应工件变更用夹具快速设计方法
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[0001]本专利技术涉及适应工件变更用夹具快速设计方法。
技术介绍
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[0002]随着现有制造手段的不断丰富和精密化，夹具设计成为限制产品制造精度和速度的重要一环。国内机械产品的开发周期有50％
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70％用于准备生产，其中又有50％
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70％用于设计和制造工装夹具。
[0003]夹具是加工、装配、检验、焊接和其他制造过程中用于对工件进行定位、夹紧和支承的装置，以保证工件定位的准确性和无变型。夹具设计的目标是产生夹具的设计规划，使得工件能够在加工过程中被牢固、稳定、正确地夹持。夹具设计过程一般包括串行的四个步骤：装夹规划、夹具方案设计、夹具元件设计和夹具验证。工件特征及其工艺特征对夹具设计提出了设计要求，而夹具设计后的基准、元件、布局和精度又影响工件的形状和位置精度以及静态和动态刚性。因此，工件与其夹具在安装完成后形成了一个紧密耦合的装配体，两者的设计过程形成相互影响的闭环。
[0004]总的来说，夹具设计效率、设计质量和优化夹具设计的方法...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.适应工件变更用夹具快速设计方法，其特征在于，所述快速设计方法包括以下步骤：S1，基于薄壁自由曲面装夹设计理论，建立“工件
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夹具”功能结构约束网络，以解耦并数字化表示非线性设计约束关系；以设计特征为粒度，从工件、工艺和夹具设计三个部分，定义薄壁件与夹具、夹具元件内部的设计约束关系，形成“工件
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夹具”功能结构约束网络模型，实现对夹具多域设计约束关系的详细、一致化表示；S2，基于“工件
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夹具”功能结构约束网络模型拓扑特征相似性的夹具变型设计模板进行自主挖掘；基于频繁子图挖掘技术搜索工件设计变更前后功能结构约束网络的公共子结构；基于拓扑约束的关联规则挖掘算法，进一步挖掘公共子结构之间的隐性设计约束关系，形成夹具变型设计模板；S3，通过自动识别并剔除多项夹具变型设计模板中的重复设计模板，对于满足不同装夹要求的夹具变型设计模板进行组合，获取夹具变型设计总方案；利用启发式参数优化算法，以现有夹具设计参数值作为优化初始解，快速获得夹具变型设计总方案对应的参数全局最优解；S4，利用非关系型数据库实现对大量“工件
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夹具”功能结构约束网络模型的存储，形成夹具多域设计知识库，包括对工件设计特征、工艺特征和夹具设计特征等复杂结构关系的存储和查询索引，作为服务夹具变型设计模板自主挖掘的数据基础；S5，将夹具变型优化结果显示在用户界面中，显示的内容包括夹具分类栏、夹具组成树、夹具及工件三维模型。2.根据权利要求1所述的适应工件变更用夹具快速设计方法，其特征在于：所述“工件
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夹具”功能结构约束网络模型包括工件设计特征、工艺特征和夹具设计特征；所述工件设计特征为被装夹零件的设计信息，包括产品的图元、拓扑信息或非拓扑信息；所述工艺特征包括加工工序信息，用于筛选工件设计特征和夹具设计特征；所述夹具设计特征包括夹具设计信息。3.根据权利要求2所述的适应工件变更用夹具快速设计方法，其特征在于：所述工件
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夹具”功能结构约束网络模型可表示为一个四元组：M
v
＝<M
p
,M
o
,M
f
,R>其中，M
p
为工件设计模型；M
o
为工艺模型；M
f
为夹具设计模型；R为三者之间两两约束关系；所述夹具设计模型M
f
中的夹具结构S可表示为S＝<F
u
,P
s
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