CN101419635A - 自动生成数模导管焊接夹具智能系统的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种自动生成数模导管焊接夹具智能系统的方法，主要包括，以ORACLE大型数据库软件对工程数据进行管理，应用COM组件在CATIA V5R16的平台上用VC6.0++与CATIA提供的开发环境和接口，以及主要为工程管理，夹具设计，导管设计，设计工具，二维工程制图和数据库管理等系统模块进行开发，创建虚拟装配三维焊接夹具。本发明根据焊接产品零件导管，副油箱等产品焊接的特点，利用三维数字化数模，可视化空间数字化虚拟装配，夹具刚度计算，焊接件装卸空间干涉仿真，夹具结构分析等技术提高焊接夹具设计效率和质量，改善工装数字化设计的薄弱环节。比常规CATIA设计提高工效约60％，同时可大大提高焊接工装的设计质量，减少焊接工装返修率约70％。

Description

自动生成数模导管焊接夹具智能系统的方法

技术领域

本发明涉及一种基于CATIA的软件，可实现导管焊接夹具设计过程自动化，自动生成数模导管焊接夹具智能系统的方法。可以认为本方法还可以推广至油箱焊接夹具，钣金类焊接夹具设计，导管芯轴等的辅助设计。

背景技术

航空制造中导管的焊接工装可谓数量之大，品种之多，并且导管产品更新速度加快，要求工装有较短的设计及制造周期。目前我们的一套完整的夹具，是由定位器，夹紧机构，夹具体三部分组成的。在焊接作业中，多使用在夹具体上装有多个不同夹紧机构和定位器的复杂夹具，其中，除夹具体是根据焊件结构形式进行专门设计外，夹紧机构和定位器多时通用的结构形式。现有技术设计不同的数模导管的焊接夹具用的是同样的设计方法，对于导管的数量大，品种来说，无疑拉长了设计周期，提高了不能保障质量的成本。在国内外的CAD系统的饿研究中，焊接夹具CAD系统基本上还处于起步阶段。还不能解决涉及数模导管的焊接夹具的仿真设计，存在工装数字化设计的薄弱环节。

发明内容：

本发明的目的是能够满足导管以及各类焊接夹具快速设计要求，可实现工具集的系列化、工程化和实用化，提高焊接夹具的设计速度，缩短焊接夹具设计周期，降低焊接夹具设计成本，可视化空间数字化虚拟装配的接夹具，能够自动生成数模导管焊接夹具智能系统的方法。

本发明实现上述目的技术解决方案是，本发明提供的一种自动生成数模导管焊接夹具智能系统的方法，包括如下步骤：

1).以ORACLE8.0.6大型数据库软件对工程数据进行管理，应用COM组件在CATIA V5R16的平台上用VC6.0++与CATIA提供的开发环境(RADE)和接口(CAAAPI)，以及主要为工程管理，夹具设计，导管设计，设计工具，二维工程制图和数据库管理等系统模块进行开发；

2).在指定位置建立以工装图号为名称的工程文件夹，将工装信息写入数据库；建立一个供后续操作调用的全局变量，将当前环境设定为当前工程，并将根结点的PartNumber设为工装图号；

3).打开工程，编辑工装信息，打开一个已有的工程文件为当前的工程，提取必要的信息，建立工程路径的全局变量，根据需要对工装信息进行编辑，并写入数据库；

4).保存管理当前打开的CATIA各类文档，对CATIA当前打开的各类文档进行保存管理，统一将当前文档中的所有零组件保存于同一工程目录下；

5).创建虚拟装配三维焊接夹具。

本发明具有如下有益效果。

本发明根据焊接产品零件导管，副油箱等产品焊接的特点，利用国内外航空业普遍用于航空产品制造的CATIA软件进行三维焊接夹具CAD系统的二次开发，并利用飞机产品三维数字化数模，可视化空间数字化虚拟装配，夹具刚度计算，焊接件装卸空间干涉仿真，夹具结构分析等技术提高焊接夹具设计效率和质量，改善工装数字化设计的薄弱环节。根据本发明应用将能够使企业长期积累的知识得到继承与共享，并能对焊接夹具设计过程中的三维模型，图纸和设计数据进行管理，减少人为因素造成的设计资源流失，进而提高焊接夹具的设计速度，缩短焊接夹具设计周期，降低焊接夹具设计成本。比常规CATIA设计提高工效约60％，同时可大大提高焊接工装的设计质量，减少焊接工装返修率约70％。

具体实施方式

以ORACLE8.0.6大型数据库软件对工程数据进行管理，应用COM组件在CATIA V5R16的平台上用VC6.0++与CATIA提供的开发环境RADE和接口CAAAPI。以及主要为工程管理，夹具设计，导管设计，设计工具，二维工程制图和数据库管理等系统模块进行开发。在指定位置建立以工装图号为名称的工程文件夹，并在文件夹内建立同名的CATProduct和txt文件；将工装信息写入数据库；建立一个全局变量，供后续操作调用；将当前环境设定为当前工程，并将根结点的PartNumber设为工装图号。可按下列步骤操作。打开工程：打开一个已有的工程文件，并提取必要的信息，建立工程路径的全局变量，将打开的文件作为当前的工程，选择打开的文档。工程信息编辑：在新建或者打开工程后，根据需要对工装信息进行编辑，并将编辑后的信息写入数据库。编辑界面如下所示。保存管理：对CATIA当前打开的各类文档进行保存管理，统一将当前文档中的所有零组件保存于同一工程目录下。进行保存管理界面，导管数模转换，导管创建。选择导管工具集，弹出功能选择对话框，点击“导管创建”按钮，弹出导管生成对话框，进入导管生成对话框点击“浏览”按钮，选择直导管数据所在文本文档，“确定”按钮变为可操作，并输入导管产品图号和导管壁厚，默认值可以是2mm，点击确定按钮，生成导管或生成一段直管和多段弯曲导管。生成导管装配底面设计点击“导管工具集”中的“底面设计”按钮，跳出底面设计对话框。选择导管轴线，输入底面与轴线的距离，默认值可以为80mm。设计直导管底面点击“确定”按钮，则根据输入信息生成优化底面和导管上关键点在底面上的如星状的投影，以及这些投影点连接形成的虚线参考线。导管底座装配点击“导管工具集”中的“底座装配”按钮，跳出“底座选择”对话框。选择“调入单段底座”按钮。弹出“直底座调入”对话框，调入直底座对话框选择槽钢型号、首段余量、末段余量、底板厚度。选择两个参考点后，点击“确定”按钮，得到直底座装配后的导管和底座。然后点击“导管工具集”中的“底座装配”按钮，跳出“底座选择”对话框。选择“调入多段底座”按钮，弹出多段导管底座装配对话框。在此对话框中，通过鼠标点选底面投影点中若干个参考点，点击“预览”按钮，生成装配辅助线，同时“确定”按钮变为可操作。预览弯管底座装配，通过辅助线的相互位置输入参考值，其规则是：如后段线相对前段线末端为顺时针转动，值为1；反之，则值为2。参考值的位数为辅助线段数量减1。输入正确的参考值后，选择槽钢型号，输入底板首段及末端的伸出余量，以及底板的厚度值。点击“确定”按钮，得到装配后的导管和底座。

导管焊接夹具的具体实施方式：

选择夹具类型。在客户端点击CATIA菜单栏中的焊接夹具设计—>夹具设计—>导管夹具设计。出现夹具类型选择对话框。先选择组件类型，然后在相应的组件名称中选择所要调入的组件，点击预览查看相应的组件外形，点击确定进入对应组件的安装界面。

接头的安装。从导管类型选择进入接头安装程序，填写所需设定的焊缝间隙，然后用鼠标选择导管一端轴线，点击自动装配完成系统提供个接头安装，结果如下图所示。也可以调用用户建好的三维接头模型。

定位器的安装。从导管类型选择对话框中选择定位器安装进入定位器安装界面，选择定位器轴线，点击自动装配完成安装，得到图示轴线选择界面。

支座的安装。从导管类型选择界面选择支座安装进入如下图所示界面。填写偏距，然后选择需要安装的定位器的轴线，点击自动装配完成安装。如果定位器和底面之间存在角度，但是选择安装无角度支座，系统将提示选择安装有角度支座，当底面装配约束出现方向问题时，系统将给出提示，可由用户自行修改，点击确定后调整底面装配约束的方向完成安装。

夹管器的安装。从导管类型选择界面进入夹管器安装程序。指定安装位置：选择弯管轴线，填写安装点距端点距离与直线总长的比例或者距离的长度，然后点击创建点创建一个安装点，使用删除点或者反向对所创建点进行删除或者调整。填写活动夹管器与底面夹角，点击自动装配进行安装。

托管器的安装。从导管类型选择界面进入托管器安装程序。指定安装位置：选择弯管轴线，填写安装点距端点距离与直线总长的比例或者距离的长度，然后点击创建点创建一个安装点，使用删除点或者反向对所创建点进行删除或者调整。

Claims (1)

1.一种自动生成数模导管焊接夹具智能系统的方法，包括如下步骤：

1).以ORACLE大型数据库软件对工程数据进行管理，应用COM组件在CATIAV5R16的平台上用VC6.0++与CATIA提供的开发环境(RADE)和接口(CAAAPI)，以及主要为工程管理，夹具设计，导管设计，设计工具，二维工程制图和数据库管理等系统模块进行开发；

2).在指定位置建立以工装图号为名称的工程文件夹，将工装信息写入数据库；建立一个供后续操作调用的全局变量，将当前环境设定为当前工程，并将根结点的PartNumber设为工装图号；

3).打开工程，编辑工装信息，打开一个已有的工程文件为当前的工程，提取必要的信息，建立工程路径的全局变量，根据需要对工装信息进行编辑，并写入数据库；

4).保存管理当前打开的CATIA各类文档，对CATIA当前打开的各类文档进行保存管理，统一将当前文档中的所有零组件保存于同一工程目录下；

5)创建虚拟装配三维焊接夹具。