7.6 工序3夾具設計

 1）開始新裝配，引入“工序 3.IPT”；引入已經做好的零件“3-鉆套”，設置成“自適應”；裝 配鉆套端面與零件面相距3mm（這是水平方向裝工件入夾具必要的間隙），參見圖10-67。
      

  2）與零件加工孔裝配，鉆套孔與零件孔等徑，這是為了能使鉆套孔徑與工件加工孔徑相關。參 見圖10-68。
      

 3）復制這個鉆套，粘貼后于另一加工孔軸線對準，兩鉆套端面平齊裝配。

 4）引入已經做好的零件“3-支撐套”，設置成“自適應”；裝配支撐套端面與零件面貼合，孔徑 大于零件加工孔1mm；復制這個支撐套，粘貼后與另一加工孔軸線對準，兩支撐套端面平齊。

 5）引入已經做好的零件“3-平頭釘”，“插入”裝配與零件大圓柱配合。

 6）創(chuàng)建新零件“3-底板”，在平頭釘安裝面上作草圖，投影各安裝軸徑，做等徑構造圓，直徑

80；建底板矩形草圖，與構造圓相切；實體。參見圖10-69。
  

 7）引進兩種檔塊，裝配到位。

 8）創(chuàng)建新零件“3-鉆模板”，在鉆套的安裝面上作草圖，投影安裝軸徑，做出輪廓，施加同心

的幾何約束，添加約束尺寸，參見圖10-70。

 9）拉伸出實體，做與底板之間的支撐結構，完成設計，另存為“工序3.IAM”。結果參見圖10-71。
      

 10）驗證設計數據關聯：打開“零件.IPT”，修改尺寸d100成100，再次打開“工序3.IAM”，

證明關聯有效。

    7.7 工序4夾具設計

  1）開始新裝配，引入“工序4.IPT”；引入已經做好的零件“4-圓柱銷”，并設置成自適應；再引進“4-削邊銷”，因為“4-削邊銷”是“4-圓柱銷”的衍生，只要“4-圓柱銷”的尺寸符 合裝配要求的關系，“4-削邊銷”的尺寸就已經正確了。

 2）將兩定位銷與零件兩個小孔裝配，內外徑配合，端面配合；削邊銷對正角度。

 3）引入已經做好的零件“4-支撐套”，裝配支撐套孔徑比零件大孔達 1mm，支撐面與工件基準 面配合。

 4）創(chuàng)建新零件“4-底板”，與工序3的過程類似。
  特殊地：因為這個工序使用“一面雙銷”定位，工件安裝和拆卸都需要較大的垂直空間，以能完成銷子插入原有工件孔、并定位的動作，因此鉆模就必須設計成可以垂直活動的結構。
  這里為了簡化討論，又能完整地介紹設計模式，僅作出了鉆套和鉆模板，并可模擬上下滑動，

沒有詳細到鉆模板滑動、支撐等結構的詳細設計，相信以夾具為專業(yè)設計的讀者，能夠繼續(xù)完成詳 細設計的后續(xù)內容。

  下面接著完成設計：

 5）引入已經做好的零件“4-鉆套”，設置成自適應，裝配與零件孔配合，套端面距零件按最小 距離10mm。

 6）創(chuàng)建新零件“4-鉆模板”，在鉆套的安裝面上作草圖,投影安裝軸徑和底板邊線，做出輪廓， 添加約束尺寸，拉伸完成。

 7）驅動鉆套的垂直位置，可見鉆模板的動作模擬。

 8）至于滑動鉆模板的其他相關結構，在這里就不繼續(xù)進行設計了。有了目前的結果，繼續(xù)設計 就有了可以關聯的基礎。

    7.8 工序5夾具設計

 1）開始新裝配，引入“工序5.IPT”；繼續(xù)使用“4-圓柱銷”和“4-削邊銷”，與零件兩個小孔 作簡單位置裝配；

 2）再引入“4-支撐套”，簡單地“插入”使它們到位，因為具體參數已經在工序4的設計過程 中被確認，直接使用即可，不需要在這里基于裝配關聯了。

 3）創(chuàng)建新零件“5-底板”，與以前的過程類似，但草圖的具體結構有所不同,因為這個夾具是銑 槽用的。投影槽邊線，底板下邊線與之平行；做構造草圖圓，限定底板其它邊框線的位置。

  參見圖10-72。
 

 4）創(chuàng)建新零建“5-對刀塊”，裝配完成。另存為“工序5.IAM”，參見圖10-73.

 5）驗證設計數據關聯：打開“零件.IPT”，修改“拉伸7”特征的尺寸d109成40；修改“工序

5（銑槽）”特征的尺寸14成18，保存。再次打開“工序5.IAM”，證明關聯有效。

    7.9 工序6夾具設計

  與工序5基本上相同。

 1）定位元件按照工序5的處理。裝入做好的“6-鉆套”，與要加工的孔裝配對準，端面間隙10mm。

 2）創(chuàng)建新零件“6-鉆模板”，過程類似于工序 5。驅動鉆套的垂直位置，可見鉆模板的動作模 擬。參見圖10-74。
     

    7.10 點評—基于裝配關聯的并行設計

  這一套設計的原始基礎是“零件.IPT”，最終結果參見“All .IAM”。

  先由工藝設計師，按照工藝規(guī)程創(chuàng)建個工序的工序模型，之后就可以由六名工程師、同步進入 六套夾具各自的設計過程。這是典型的“并行設計”，Inventor已經能較好地完成了。

  所有結果，都是在工藝、工裝設計師清晰的設計構思基礎上，利用Inventor基于裝配關系設計 和衍生的表達規(guī)則，用“逆向衍生”圓滿完成了設計數據的有效關聯，而且可以在產品設計具體參 數可能尚未完全確定的條件下，并列開始工裝設計。

  在逆向衍生的過程中，工藝設計師完全可以在原始零件基礎上順利添加工藝結構特征，例如： 加工余量、要切除的輔助工藝結構…

  無論是基于裝配關系的“自適應”、利用設計數據表、利用其它零件的輪廓投影、甚至是直接“獨 立硬性建�！钡慕Y果… 只要“有”這個零件，這種逆向衍生的技術方法，都能正確實現相關工裝設 計中的數據關聯。

  這種過程，也是完整地再現了工藝設計的思維過程，并且合理地使用Inventor的規(guī)則進行了表 達。即使是產品設計在結構上作了改變，上述過程也能比傳統設計更容易地實現相關修改。這也就 是“源于傳統設計、高于傳統設計”的具體表現。

  當然，在這個過程中，總體設計思想的指導是必不可少的，而這些指導思想，正是工程師現有 的經典設計規(guī)則與Inventor可實現的規(guī)則有機整合之后的結果。這次設計沒有像前邊的例子，使用 基于多個零件參數的關聯，是因為原始設計可能是基于裝配約束的方法所創(chuàng)建，而這種方法將不會 留下充分的參數。

     8.設計詳解之五：夾層板設計實例分析

    8.1 現有設計背景介紹

 ◆兩塊薄板，1mm和3mm厚，間距20mm，中間用發(fā)泡塑料填充做絕熱層。最后做成一片墻板， 這是許多“方艙”類產品設計的習慣。

 ◆3mm為主板，可能開一些窗口，并與1mm板相關。

 ◆1mm副板既要與主鈑開口關聯，還會有自己的結構。

 ◆板上的窗口，因為工藝的限制，不能在組裝和填充發(fā)泡材料之后再加工，只能在制作板零 件時加工。

    8.2 設計過程討論（見008.IAM)

 1）創(chuàng)建主板008-1.IPT，10mm倒角是為了實際裝配中對準位置之用。

 2）創(chuàng)建副板008-2.IPT，衍生于主板，用草圖線切割到1mm的新厚度，這樣確保外框尺寸形狀 是關聯的。

 3）新建裝配008.IAM，引進兩塊板，按間距20mm裝配好。

 4）編輯主板，做窗口草圖。完成后，可見副板已經開出對應窗口，參見圖10-75。這就是衍生 的作用，很符合設計構思的表達要求。這就是兩片板共同結構的設計和未來調整的技術方法。
 

 5）編輯副板，在跟隨主板開出的窗口基礎上做出補充加工的結構，參見圖10-76。這就是從屬 零件獨立結構的設計和未來調整的技術方法。

 6）編輯主板，開出四個孔，完成后，會在副板上也同樣有孔。解決方法是：再編輯副板，利用 投影孔的輪廓，拉伸“到”反面，堵死這些孔。參見圖10-77。
    

  這樣做，是因為衍生功能還沒有細致到可以控制特征是否衍生進來的程度。

    8.3 點評—裝配特征和衍生

  可見，衍生在這種需求下起到了關鍵的作用。這類設計可能的表達方法是：

 ◆共同的結構在主板（衍生原始零件）上做結構；

 ◆主板上有、副板上沒有的結構就在副板上填死；

 ◆副板上有，主板上沒有的結構，只在副板上（衍生結果零件）上做。

  按說，Inventor的裝配環(huán)境的特征，具有這類設計表達所需要的全部功能，實際上高于利用衍 生的造型能力，為什么筆者在這里不用？

  最關鍵的問題，Inventor的規(guī)則是：“裝配環(huán)境下的特征，只在裝配狀態(tài)下存在，而不會在零件狀態(tài)下存在”。因此這個功能設計成“不將特征落到零件本身的特征樹中”，這就極大地限制了裝配 環(huán)境特征這個極有意義的功能的實際用途。

  以這個設計為例，因為發(fā)泡材料的強度很差，不能在發(fā)泡后切削出墻板的窗口，更無法在發(fā)泡 之后沖裁，就只能在零件制造階段完成。而這些窗口，則確實是基于裝配環(huán)境才能正確表達設計思 維的。如果發(fā)泡材料和墻板窗孔結構，用Inventor的裝配環(huán)境特征，將無法出合適的工程圖，因為 這些特征不能帶到零件中，也就不能出現在零件工程圖中。

  筆者很為裝配下的草圖與特征功能嘆息，如果往前再走“一步”，就到終點了…