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摘要：在进行机床夹具设计的时候，可以应用UG平台来进行设计。首先要建立一个基于UG平台的机具标准元件的图库；其次需要将这些标准元件全部粘贴到装配夹具的文件夹内部，并将这些装配元件按照相关规定的标准来进行安装，根据这些零件的具体位置来进行夹具体设计、装配，最后还需要将已经设计好的三维工程图全部转化为二维装配图，整个设计过程都非常简单，在设计完成之后还必须要以铣床来进行验证。
关键词：夹具设计；UG三维实体装配图
在进行机床夹具设计的时候，经常会应用二维CAD技术，但是利用这种方法进行设计的话，设计人员无法对机床夹具的三维结构进行详细观测，传统的设计方法还有着劳动量大、效率低、修改不方便、设计周期非常长等缺点。采用UG平台来对机床夹具进行设计不仅可以有效的改善传统设计方式，同时设计人员在进行设计的过程中，还可以利用三维造型设计提高机床夹具的工作效率、减少其在设计过程中的重复劳动量。
基于UG平台来进行铣床夹具设计的时候，一般情况下都是以将加工件作为基本件来进行加工的，并且在对其进行装配建模的时候，必须要严格的按照自上而下的方式来进行设计，这样其构建出来实体模型的效率才能得到提高、实用性才能得到增强。将三维造型设计之后，要运用UG软件来将其转化为二维模型，这样就能够生成零件图和二维配件图，这种方式不仅在一定程度上缩短了夹具的设计周期，同时还降低了夹具的生产成本，夹具的制造周期才能得到提高。本文艺以铣床夹具为例，基于UG平台的机床来进行机床夹具设计。
1机床专用夹具的分类与组成
1.1机床夹具的分类
（1）通用夹具
通用夹具是指结构、尺寸已规格化，且具有一定通用性的夹具，其特点是适用性强、不需调整或稍加调整即可装夹一定形状范围内的各种工件。这类夹具已商品化，且成为机床附件。采用这类夹具可缩短生产准备周期，减少夹具品种，从而降低生产成本。其缺点是夹具的加工精度不高，生产率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故适用于单件小批量生产中。
（2）专用夹具
专用夹具是针对某一工件的某一工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。其特点是针对性极强，没有通用性。专用夹具的设计制造周期较长，随着现代多品种及中、小批生产的发展，专用夹具在适应性和经济性等方面己产生许多问题。
2机床专用夹具设计技术研究
2.1机床专用夹具设计的信息处理
一个夹具总体结构由若干个功能组件组成，包括定位、夹紧及其它结构组件，一个夹具组件由若干个夹具元件组成，而在一个夹具元件上，又可能有若干个功能表面。一般来说，夹具设计系统中信息内容主要包括：零件几何信息、加工工艺信息、装夹设计信息、夹具元件信息、夹具设计输出信息等几。
2.2机床专用夹具设计的支持理论
机床专用夹具设计的支持理论主要包括成组技术、模块化设计技术、快速设计技术、并行协同设计技术、虚拟装配技术等。
3 基于UG的铣床夹具三维造型设计
3.1 创键工件三维实体模型
基于UG平台构建三维实体模型，方法、步骤如下。
3.1.1 绘制草图建立ZY草图平面绘制草图，如图1（a）、图1（b）所示。
3.1.2 回转草图选择草图曲线，回转轴Y生成回转实体，如图1（c）所示。
3.1.3 拉伸草图选择两个矩形草图对称拉伸，与回转实体求差，生成工件三维实体，如图1（d）所示。
3.1.4 美化实体隐藏草图曲线、坐标系，更改实体显示颜色，生成实体模型，如图1（e）所示。
3.2 设计定位装置
3.2.1 定位元件三维造型
在进行机床元件三维造型设计的时候，要严格的根据工件的尺寸来进行设计，并且在进行铣床夹具设计的时候，还必须要严格的按照相关的标准来进行活动V块和固定V块设计。在进行夹具设计的时候，首先必须要将其的细部构造粗略的设计出来，把并且在对其进行装配的时候，一旦发现质量或者尺寸等出现问题的话，必须要对其进行重新编辑或者调整，并且在进行元件设计的时候，还必须要設计一个对元件进行辅助的支撑板，支撑板可以有效的对活动V形块和固定V形块进行支撑，并且还可以对工件的一个面进行限制。
3.2.2 装配定位元件
设计人员进入UG平台之后，直接进入模块拼装模块，将左右需要的工件模型进行调入，并且对这些模块进行绝对原点定点选择，然后将活动V形块、固定V形块、支撑板采用各种方法进行定位，然后对已经定位的元件进行装配。
3.3 设计夹紧机构
在对夹具进行固定的时候，需要用到两个V形块来对元件进行定位，在这各过程中元件将会被直接夹紧。一般情况下在对元件进行夹紧的时候，一般采用的方法都是偏心槽轮机构这种方法。在进行夹紧机构设计的时候，都是通过旋转偏心槽轮的滑柱让V形块进行移动，这样就可以完成对工具进行夹紧的动作。要想完成夹紧活动这一操作，就必须要轮轴、轨道板等都达到相关设计的标准。
在进行轨道板设计的时候，要根据活动的V形块的活动路线来进行设计，在进行轮轴和偏心槽轮设计完成之后，还要进行手柄、滑柱设计，最后按照元件之间的装配关系来对这些元件进行装配，这样夹紧机构设计的质量才能得到提高。
3.4 设计对刀装置
本夹具采用侧装对刀块结构形式，该对刀块具有水平和侧向两个对刀基准，通过塞尺可同时将两个切削面一次对刀完成。将对刀块装配到已完成夹具的装配结构中。
3.5 设计夹具体
夹具体拟采用铸造毛坯平板式结构。在设计夹具体时，先要测算一下全部夹具元件所占空间的位置和大小，以确定夹具体的总体尺寸。在细部结构上主要考虑其加工制造应具有良好的工艺性。根据夹具设计的整体方案，将夹具体装配到已完成的装配结构中。爆炸图是组件按装配关系偏离原来位置的拆分图形，可以方便查看各零件之间的装配关系以及包含的组件数。
4基于UG的铣床夹具工程图设计
在UG软件中，二维工程图可以从产品设计的三维实体中直接生成，并且当三维模型改变时二维工程图中的相关视图、尺寸等信息能同步更新，使工程图的生产非常简单。设计方法主要包括：设置图纸、参数预设置、视图创建、视图标注、图纸输出设置。
5结语
综上所述，在进行夹具设计的时候，必须要严格的按照相关标准来进行设计，在应用UG平台对其进行设计的时候，要对机床相关的元件进行严格定位，并且还要将辅助元件、夹紧元件和定位元件复制到装配文件中，严格的按照安装相关标准来进行元件的装配，将这些元件全部装在三维的夹具之中之后，设计人员还要将三维夹具造型转化为二维的夹具装配图。在进行三维夹具设计的时候，要创建一个新的工作环境，这样夹具设计的质量才能得到提升。
参考文献：
[1]李艳霞，郭新兰.基于UG平台的铣床夹具设计研究[J].现代制造技术与装备，2018（6）.
[2]李艳霞.基于UG的数控机床夹具设计方法研究[J].科技视界，2017（29）：41-42.
[3]卜庆奎，周来水，黄斌达，等.基于装夹特征的机加夹具变型设计[J].组合机床与自动化加工技术，2017（2）：136-139.
[4]高妮萍.基于NX专用夹具三维模型库的优化设计[J].江苏科技信息，2016（1）：59-60.
关键词：夹具设计；UG三维实体装配图
在进行机床夹具设计的时候，经常会应用二维CAD技术，但是利用这种方法进行设计的话，设计人员无法对机床夹具的三维结构进行详细观测，传统的设计方法还有着劳动量大、效率低、修改不方便、设计周期非常长等缺点。采用UG平台来对机床夹具进行设计不仅可以有效的改善传统设计方式，同时设计人员在进行设计的过程中，还可以利用三维造型设计提高机床夹具的工作效率、减少其在设计过程中的重复劳动量。
基于UG平台来进行铣床夹具设计的时候，一般情况下都是以将加工件作为基本件来进行加工的，并且在对其进行装配建模的时候，必须要严格的按照自上而下的方式来进行设计，这样其构建出来实体模型的效率才能得到提高、实用性才能得到增强。将三维造型设计之后，要运用UG软件来将其转化为二维模型，这样就能够生成零件图和二维配件图，这种方式不仅在一定程度上缩短了夹具的设计周期，同时还降低了夹具的生产成本，夹具的制造周期才能得到提高。本文艺以铣床夹具为例，基于UG平台的机床来进行机床夹具设计。
1机床专用夹具的分类与组成
1.1机床夹具的分类
（1）通用夹具
通用夹具是指结构、尺寸已规格化，且具有一定通用性的夹具，其特点是适用性强、不需调整或稍加调整即可装夹一定形状范围内的各种工件。这类夹具已商品化，且成为机床附件。采用这类夹具可缩短生产准备周期，减少夹具品种，从而降低生产成本。其缺点是夹具的加工精度不高，生产率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故适用于单件小批量生产中。
（2）专用夹具
专用夹具是针对某一工件的某一工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。其特点是针对性极强，没有通用性。专用夹具的设计制造周期较长，随着现代多品种及中、小批生产的发展，专用夹具在适应性和经济性等方面己产生许多问题。
2机床专用夹具设计技术研究
2.1机床专用夹具设计的信息处理
一个夹具总体结构由若干个功能组件组成，包括定位、夹紧及其它结构组件，一个夹具组件由若干个夹具元件组成，而在一个夹具元件上，又可能有若干个功能表面。一般来说，夹具设计系统中信息内容主要包括：零件几何信息、加工工艺信息、装夹设计信息、夹具元件信息、夹具设计输出信息等几。
2.2机床专用夹具设计的支持理论
机床专用夹具设计的支持理论主要包括成组技术、模块化设计技术、快速设计技术、并行协同设计技术、虚拟装配技术等。
3 基于UG的铣床夹具三维造型设计
3.1 创键工件三维实体模型
基于UG平台构建三维实体模型，方法、步骤如下。
3.1.1 绘制草图建立ZY草图平面绘制草图，如图1（a）、图1（b）所示。
3.1.2 回转草图选择草图曲线，回转轴Y生成回转实体，如图1（c）所示。
3.1.3 拉伸草图选择两个矩形草图对称拉伸，与回转实体求差，生成工件三维实体，如图1（d）所示。
3.1.4 美化实体隐藏草图曲线、坐标系，更改实体显示颜色，生成实体模型，如图1（e）所示。
3.2 设计定位装置
3.2.1 定位元件三维造型
在进行机床元件三维造型设计的时候，要严格的根据工件的尺寸来进行设计，并且在进行铣床夹具设计的时候，还必须要严格的按照相关的标准来进行活动V块和固定V块设计。在进行夹具设计的时候，首先必须要将其的细部构造粗略的设计出来，把并且在对其进行装配的时候，一旦发现质量或者尺寸等出现问题的话，必须要对其进行重新编辑或者调整，并且在进行元件设计的时候，还必须要設计一个对元件进行辅助的支撑板，支撑板可以有效的对活动V形块和固定V形块进行支撑，并且还可以对工件的一个面进行限制。
3.2.2 装配定位元件
设计人员进入UG平台之后，直接进入模块拼装模块，将左右需要的工件模型进行调入，并且对这些模块进行绝对原点定点选择，然后将活动V形块、固定V形块、支撑板采用各种方法进行定位，然后对已经定位的元件进行装配。
3.3 设计夹紧机构
在对夹具进行固定的时候，需要用到两个V形块来对元件进行定位，在这各过程中元件将会被直接夹紧。一般情况下在对元件进行夹紧的时候，一般采用的方法都是偏心槽轮机构这种方法。在进行夹紧机构设计的时候，都是通过旋转偏心槽轮的滑柱让V形块进行移动，这样就可以完成对工具进行夹紧的动作。要想完成夹紧活动这一操作，就必须要轮轴、轨道板等都达到相关设计的标准。
在进行轨道板设计的时候，要根据活动的V形块的活动路线来进行设计，在进行轮轴和偏心槽轮设计完成之后，还要进行手柄、滑柱设计，最后按照元件之间的装配关系来对这些元件进行装配，这样夹紧机构设计的质量才能得到提高。
3.4 设计对刀装置
本夹具采用侧装对刀块结构形式，该对刀块具有水平和侧向两个对刀基准，通过塞尺可同时将两个切削面一次对刀完成。将对刀块装配到已完成夹具的装配结构中。
3.5 设计夹具体
夹具体拟采用铸造毛坯平板式结构。在设计夹具体时，先要测算一下全部夹具元件所占空间的位置和大小，以确定夹具体的总体尺寸。在细部结构上主要考虑其加工制造应具有良好的工艺性。根据夹具设计的整体方案，将夹具体装配到已完成的装配结构中。爆炸图是组件按装配关系偏离原来位置的拆分图形，可以方便查看各零件之间的装配关系以及包含的组件数。
4基于UG的铣床夹具工程图设计
在UG软件中，二维工程图可以从产品设计的三维实体中直接生成，并且当三维模型改变时二维工程图中的相关视图、尺寸等信息能同步更新，使工程图的生产非常简单。设计方法主要包括：设置图纸、参数预设置、视图创建、视图标注、图纸输出设置。
5结语
综上所述，在进行夹具设计的时候，必须要严格的按照相关标准来进行设计，在应用UG平台对其进行设计的时候，要对机床相关的元件进行严格定位，并且还要将辅助元件、夹紧元件和定位元件复制到装配文件中，严格的按照安装相关标准来进行元件的装配，将这些元件全部装在三维的夹具之中之后，设计人员还要将三维夹具造型转化为二维的夹具装配图。在进行三维夹具设计的时候，要创建一个新的工作环境，这样夹具设计的质量才能得到提升。
参考文献：
[1]李艳霞，郭新兰.基于UG平台的铣床夹具设计研究[J].现代制造技术与装备，2018（6）.
[2]李艳霞.基于UG的数控机床夹具设计方法研究[J].科技视界，2017（29）：41-42.
[3]卜庆奎，周来水，黄斌达，等.基于装夹特征的机加夹具变型设计[J].组合机床与自动化加工技术，2017（2）：136-139.
[4]高妮萍.基于NX专用夹具三维模型库的优化设计[J].江苏科技信息，2016（1）：59-60.