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我公司接到一份名為回轉(zhuǎn)軛的批量出口訂單，該零件是鑄鋼件，要求鑄造后精整帶鉆孔交貨，零件很小，尺寸如下圖〈1〉所示。

圖〈1〉  回轉(zhuǎn)軛

圖中Φ20.4要求與2—Φ25.4圓柱為垂直定位基準(zhǔn)，水平為長(zhǎng)度137.2對(duì)中。為此要設(shè)計(jì)一鉆孔工裝。工裝的初步思路是兩V型座卡2—Φ25.4短柱面，中孔上方設(shè)一固定鉆套，長(zhǎng)度對(duì)中可用二爪連動(dòng)自定心卡盤解決。經(jīng)過構(gòu)思，工裝示意如下圖〈2〉所示。

圖〈2〉  工裝示意

在設(shè)計(jì)上述工裝時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)中孔固定鉆套在工裝中的高度距離“C”值一時(shí)難以確定。距離“C”要使Φ20.4鉆頭的工作長(zhǎng)度較為適宜地短些，即要方便從工裝中用手取出和放入工件，又要使鉆頭的刃磨次數(shù)盡可能地多些。過長(zhǎng)鉆桿剛性差，過短刃磨幾次后就不能用了。對(duì)于這個(gè)問題，我們可以試著通過CAXA電子圖板2007R3及實(shí)體設(shè)計(jì)2007來仿真演示解決。

CAXA電子圖板

用電子圖板1∶1地繪制出工裝圖，如圖〈2〉所示意。在點(diǎn)捕捉狀態(tài)為“導(dǎo)航”下，用左鍵選中Φ25.4、Φ50.8兩個(gè)同心圓，右鍵快捷菜單選中“復(fù)制選擇到”，第一點(diǎn)選在小圓下象限點(diǎn)“O”上（小圓最低點(diǎn)）移動(dòng)鼠標(biāo)出現(xiàn)兩個(gè)同心圓在移動(dòng)（設(shè)置為“非正交”狀），此時(shí)開始模仿工件在工裝中取出時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀況，即使切點(diǎn)“M”沿斜面邊向上移動(dòng)到小圓選中點(diǎn)（第一定位點(diǎn)“O”）剛好越出V型槽，如圖〈2〉復(fù)制選擇到“O′”點(diǎn)的位置上，這時(shí)給出適宜的A、B值，就能確定出一個(gè)適宜的“C”值，從而確定工裝的其它尺寸。

CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)

在實(shí)體設(shè)計(jì)中，1∶1地繪制工裝三維圖，其步驟大致如下：

1、       工件------方法之一是建立草圖，然后通過旋轉(zhuǎn)命令得到；

2、 工裝------方法之一是拖放圖素進(jìn)行組合設(shè)計(jì)；

3、    通過三維球?qū)⒐ぜ湃牍ぱbV型槽中。

這樣便得到如圖〈3〉的工裝軸測(cè)圖和如圖〈4〉的工裝側(cè)視圖。

圖〈3〉  軸測(cè)圖

在工裝實(shí)體設(shè)計(jì)中，我們直觀地發(fā)現(xiàn)，高度“C”還可以再降低，那就是將V型槽右肩（側(cè)視圖，工件取出方向）的高度降低，降到略高出切點(diǎn)“M”（圖2）即可。

 在軸測(cè)圖〈3〉中，對(duì)底板加載三維球，編輯距離可給出一個(gè)適宜的“A”值，如圖〈5〉所示。

圖〈4〉  側(cè)視圖

圖〈5〉   編輯底板與工件大圓之距離“A”

對(duì)于距離“B”值，我們可以通過三維球?qū)⒐ぜ频絍型槽右肩上“放著”，如圖〈6〉所示，此時(shí)再用三維球于頂板上，如編輯“A”值一樣來確定適合的“B”值。

圖〈6〉  將工件放在V型槽的右肩上

至此“C”值已確定。另外我們還可以通過實(shí)體設(shè)計(jì)中的“智能動(dòng)畫”來察看工件從槽中放入取出最小路徑時(shí)與工裝的干涉情況。方法之一介紹如下：

1、  在圖〈5〉中，測(cè)量標(biāo)注兩個(gè)尺寸，如圖〈7〉所示。V型角90°，中心與右肩高6.2。

圖〈7〉  尺寸圖

2、  點(diǎn)出“智能動(dòng)畫”工具條，雙擊選中工件，點(diǎn)工具條上的“智能動(dòng)畫”按鈕，點(diǎn)擊“下一步”，將運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間定為“5”秒，點(diǎn)擊“完成”。此步圖略。

3、  點(diǎn)擊“智能動(dòng)畫”工具條上的“延長(zhǎng)路徑”，畫出工件被取出時(shí)的路線示意，如圖〈8〉工件中部的樣線條所示。

圖〈8〉  編輯路徑第二點(diǎn)

4、  鼠標(biāo)靠近“路線（樣線條）”第二點(diǎn)，出現(xiàn)“手形”后右鍵菜單選中“關(guān)鍵幀屬性”，點(diǎn)出“位置”菜單，長(zhǎng)度填寫格填上坐標(biāo)值6.3（短柱Φ25／2－圖〈7〉所測(cè)標(biāo)尺寸6.2），寬度填寫格填上坐標(biāo)值6.3（等腰三角形兩直角邊相等），如圖〈8〉所示。

圖〈9〉  編輯路徑

5、  對(duì)“路線”第三點(diǎn)進(jìn)行如上一步所述的操作，但長(zhǎng)度填上20，寬度填上6.3。此步圖略。

6、  左擊選中“路線”線條，出右鍵菜單，選中“動(dòng)畫路徑屬性”，選中“直線”，如圖〈9〉及〈10〉所示。

圖〈10〉  “樣條”路徑變“直線”

7、  將圖正側(cè)立，如圖〈4〉，點(diǎn)擊“播放”按鈕，這時(shí)我們可慢慢地（5秒）看清工件從槽中取出的運(yùn)動(dòng)狀況。圖〈4〉是動(dòng)畫終了的狀態(tài)。我們要從各個(gè)角度去播放動(dòng)畫，看看工件與工裝有否干涉。至此，通過三二維變換，完成工裝圖紙的設(shè)計(jì)。

結(jié)語

 通過上述簡(jiǎn)單的例子介紹，仿真應(yīng)用不僅是在三維中能實(shí)現(xiàn)，也能在二維中實(shí)現(xiàn)。只要善于思考，CAXA CAD的仿真應(yīng)用是大有可為的。工程設(shè)計(jì)人員在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中遇到一些要在現(xiàn)場(chǎng)才能確定的尺寸時(shí)，可以考慮在軟件中得到確認(rèn)。應(yīng)用成功可以減少時(shí)間和物力的消耗。在當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)如此激烈的環(huán)境中，誰贏得了時(shí)間，誰就能搶占到市場(chǎng)，企業(yè)的生存能力就越強(qiáng)。