利用 Autodesk Inventor 工具提高夹具的设计效益

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　　现今，各专业机械用户对机械产品设计的质量和供货周期提出了越来越高的要求，专业机械设计厂商开始感到以往的二维设计环境出现了很多无法解决的问题。为了跟上客户需求的发展提高设计效益，他们开始将眼光投向新的设计解决方案。近期南京聚星机械装备有限公司在接手一项新设计项目时就遇到了这样一些棘手问题。

　　难以解决的二维问题

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　　公司近期接到了武汉帝森克虏伯底盘有限公司的汽车配件组合机床项目。公司注意到该用户提供的加工零件是国外设计的三维数据(iges文件)，同时要求聚星公司必须在规定时间内提供出三维组合机床的设计数据。

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　　这使聚星公司工程师感到有点棘手。因为公司以往一直在二维环境中设计夹具，面临突如其来的三维数据要求，一些无法解决的问题就显得特别突出。

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　　首先暴露的问题是加工零件是三维的，在设计中加工面、定位轴、支撑点都必须是三维空间的，那么在现有的二维设计环境中就很难直观地表达。工程师需要耗费大量的时间绘图以准确表达夹具模型。

　　其次由于夹具的设计过程是一个不断校验、不断改进的过程，如果在二维环境中设计，每当遇到改进设计方案问题，就必须全部重新设计，之前的工作图完全不能利用。这大大降低了设计工作的效率。

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　　另外由于专用机床的机构复杂、机构运动多，而其中的专用夹具设计又是机床设计的重要组成部分。由于二维软件环境的制约，有些问题只能待现场安装时才会发现。这样很可能将拖延公司的交货周期，给公司带来损失。

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　　Autodesk Inventor提供方案

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　　聚星公司的领导和技术骨干意识到问题后，通过Auotdesk公司售前工程师的演示和技术交流，认可了Autodesk提供的解决方案，选择了应用Inventor提升软件设计环境。

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　　他们把客户提供的三维模型数据转到Inventor环境中，充分利用Inventor的工作轴、工作边的功能，方便、快捷地找到了加工的面、装夹具的定位轴以及关键夹具支撑定位点。这些因素对于夹具设计是至关重要的。

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　　随后利用Inventor支持草图参与装配的功能，通过已经找到的加工面、定位轴和支撑定位点，初步确定了液压、气动元件在装夹的最终空间位置，完成了初步夹具设计方案。

　　初步方案确定后，在Inventor三维的环境中，继续通过计算确定所需的液压、气动元件以及它们在夹具地盘上的空间位置，并建立了夹具装配的三维模型。这时的模型非常直观地表达了夹具装配部件完整的三维信息。

　　由于Inventor三维模型的信息比二维设计所能得到的信息丰富得多，所形成的修改设计方案也显得非常简洁明了。此时如果夹具设计方案发生变化，只要在Inventor中修改一些参数，相应在新方案下重新设计即可。通过审核基本配合、机构运动模拟、零件分析等操作，确定整个设计的合理性。审核完成后，再对零件包括退刀槽、零件减重等部分进行相关细化设计。最后用投影生成工程图。结果显示整个工程图完全符合客户要求。所有的工程图都添加了轴侧图，具体、直观地表达了产品的三维空间信息。

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　　Autodesk Inventor带来成效

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　　Autodesk Inventor是一种尺寸驱动的实体造型系统，，它使用了结构化技术，包括草绘二维界面轮廓以及拉伸、旋转和扫掠草图形成实体模型。

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　　在聚星公司利用Inventor环境对模拟夹具装夹零件这一细节，体现出Inventor环境下在运动中进行干涉检查的功能，解决了以往二维设计无法解决的问题，实现了设计生产、现场安装一次性成功。由于减少了设计进程中许多无谓错误，大大提高了工程师的设计效率，使工程师能够投入更多精力关注于设计本身。

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　　可以说，聚星公司此次选择应用Inventor升级设计环境是非常成功的。公司的领导和工程师们充分体验到了Autodesk解决方案所带来的便捷和高效，通过给用户提供了切合要求的高性能设计产品，为企业和用户都带来了实际回报。聚星公司领导表示，日后将不断扩大Inventor在技术部应用的广度和深度，以期进一步提高公司的市场竞争力。