三维柔性焊接工装夹具设计理念

(1)收集和整理不同直径、不同材料焊接导管夹具方案，对夹具方案的典型特征、典型结构分析统计，提炼出典型结构要素和典型夹具方案。

　　(2)对典型结构要素进行参数化表达，按尺寸大小、定位方式、几何精度、工艺要求对典型结构要素赋予不同参数和逻辑关系，形成典型结构要素库。典型结构要素有基础板、V型拖架、定位器、压块等。

　　(3)根据焊接导管的特点，对典型夹具方案的结构形式、约束方式、先后顺序进行参数化表达，赋予不同参数和逻辑关系，形成典型夹具装配要素库。典型夹具装配要素如表1所示。

　　(4)对于特别通用、常见、典型夹具结构，由技术人员手工利用典型结构要素、装配要素设计出典型柔性夹具方案库。在初阶段，应根据导管特征多建立典型夹具方案。夹具的典型结构要素库、装配要素库、方案库共同组成柔性夹具方案知识库。

针对飞机导管焊接夹具制造中存在的问题，充分考虑飞机研制阶段多品种、单件生产的特点，以CATIA三维设计系统为平台，以知识工程技术为手段，标准元件参数化建模系统、计算机智能推理系统、标准元件替代系统、精度校核系统、标准元件管理系统，用导管的三维模型代替传统的标准实样，实现组合焊接夹具的数字化设计制造，从而满足新机研制、多品种、短周期的制造需求。图1为柔性组合夹具三维数字化设计信息流程图。其中关键技术途径包含元件参数化建模、夹具方案知识库构建、夹具装配智能推理、精度校核与验证。

    三维柔性夹具具有经济性、灵活性、性和性等特点。在焊装生产过程中，选用性能优越三维焊接工装夹具对提高焊接产品的精度和质量、缩短加工时间起着非常重要的作用。随着产品焊接生产向小批量、多样化方向发展，在新产品的和制造过程中，利用柔性化、模块化的三维组合工装替代传统的工装，不仅可以缩短设计、制造时间，而且可以反复使用，节约成本。尤其在车辆、工程车辆和大型客车等小批量汽车的生产中，使用柔性组合工装进行焊接生产，则是非常经济而实用的方法。