Solidworks水平冲击试验台专用夹具结构设计与分析(3)

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1949年末，我国的第一个试验台生产厂——长春仪器厂（现改名为长春材料试验台厂）诞生，这标志着我国试验台技术发展的开端，我国工业技术发展也逐渐加快了步伐。近些年来，制造技术已经逐步成为产品技术革新的重要保障，在国际综合国力竞争中制造技术也有着举足轻重的作用，它也被看作是国家经济水平发展获得成功的关键。因此所有国家都在积极调动一切有利因素来提高本国的制造技术，以此大力发展制造业，提高国际地位，而试验台的作用正是保证各零部件质量，这也充分体现其重要性。

试验台的产生需要满足多样化的各种需求，所以在试验台试验过程中，研究人员需要设计出种类繁多的专用夹具，利用专用夹具进行试验，提高试验效率，加快产品研发。柔性化的系统的诞生很好地解决了专用夹具设计困难的问题，可以很好地实现高效率夹具的生产，以很好地适应现在这种生产节奏。而组合夹具就是柔性夹具成功的一个典型范例，它的平均设计以及组装所需的总时间大大缩短，仅仅是专用夹具的5％到20％左右。组合夹具拥有适用范围广、设计制造周期短、生产成本低等各种优点，可以很好地适应现在产品更新换代加快的要求。因此这种夹具的设计与生产越来越受到被研发设计人员所重视，也逐渐主导了专用夹具的市场。

1.3 三维建模技术的发展

CAD(Computer Aided Design)计算机辅助设计，它利用计算机强大数值处理能力，可以很好地完成图形计算并渲染出来，帮助工程技术的设计人员完成产品的设计与分析工作，是一种越来越被广泛应用的技术。CAD技术诞生于1950年，距今已有60多年的发展历史，随着其不断发展和优化改进，目前已被广泛应用与机械、电子、国防、航天、化工等等各个学科领域[2]。随着产品设计制造的效率不断加快，现在其技术发展已经将计算机辅助制造技术(Computer AidedManufacturing ，CAM) 和产品数据管理技术(Product Data Management，PDM)、计算机集成制造系统(Computer Itegrated manufacturing system，CIMS) 及计算机辅助测试(Computer AidedTesting，CAT)等各个模块进行集成，实现了产品初步设计到最后制造加工过程的一体化。

CAD建模技术的发展要追溯到上世纪70年代，最初的思想诞生于MIT林肯实验室的I.E.Sutherland 发表了一篇关于的博士论文中。直到现在，CAD的三维建模技术的发展经历了好几个阶段，最初由线框模型发展为表面模型，再到实体模型，现在仍然在发展之中的还有特征建模和行为建模[3]。早在上个世纪60年代末，实体模型的三维建模就已初步萌芽，只是由于计算机技术发展不成熟，直到1979年才开始逐渐用于商业化。第一款完全基于实体造型技术的软件是I-DEAS，该软件是由SDRC公司推出的，它实现了CAD/CAE/CAM的一体化。实体造型的产生体现出其不少优越性，相比于以往的线框造型，实体造型的建立增加了各个表面之间的互相关系，不仅如此，实体造型还增加了拓扑信息，定义了其存在侧的概念[4]。由于其数据结构的完整性，可以准确表达各零件的全部特性，也统一了CAD、CAM、CAE 的模型表达。在设计和加工上大大减少了数据损失，使得设计到加工制造的过程衔接更加柔和平稳。实体造型过程中常用的方法有构造的实体几何(CSG)表示、边界表示(B-Rep)以及扫描表示。另外在运算方法上面，处于先进水平并被很多建模软件所使用的有集合运算、布尔交运算等等计算建模方法。

目前，CAD技术的发展总体呈现以下几个趋势：几何建模，用几何信息来反映物体结构数据并建模的方法；特征建模，采用特征这一综合概念对几何形体中的孔、凸台、凹槽或其它一些形状进行描述；信息建模，使用定义信息对数据进行常规表示以方便数据处理、传输及保存；行为建模，根据产品的功能行为，利用特征捕捉进行建模的智能优化方法。其中几何建模方法作为CAD系统的关键内容，它决定了CAD的系统功能，为底层的设计建模、变量化建模、行为设计等操作提供了实现平台。随着人们的不断研究，电脑技术的飞速发展也为三维建模技术的飞跃提供了可能。在现代工程设计中，三维建模技术也正逐步扮演着不可或缺的角色。