一、項目簡介
傳統的專用機床夾具CAD系統由於設計經驗不能保存，設計經驗丟失，設計員終日忙於設計繪圖沒有時間從事創造性的夾具設計工作，存在很多弊端。隨著當今CAX(CAD、CAE、CAM)設計系統發展的新趨勢，產生了以知識驅動為基礎的工程設計新思路，簡稱知識工程（KBE—Knowledge based Engineering）。它是將人工智慧（知識庫、知識規則、邏輯推理）與CAX設計系統有機地結合，使其應用對象從幾何造型，分析，製造延伸擴展到工程設計領域，形成了工程設計與CAX的無縫連接。知識工程(KBE)是人工智慧技術與CAX集成系統有機結合的前沿技術，是CAX技術發展的新階段，也是國外發達國家正在研究、應用、推廣的新技術。
為此，南京航空航天大學為滿足航空企業及社會需求，在CATIA V5.7和UGV18平台上開發了「基於知識的專用機床夾具CAD系統」。
二、系統模塊
1、產品信息輸入
提供輸入產品圖號、產品樣板號窗口。
根據用戶輸入的產品圖號自動截取產品代號（用於自動選取相應的標題欄），並存入夾具信息庫中。
在本系統中能根據輸入產品號直接調用CATIA軟體所設計的三維產品實體（有樣板的調出樣板，用另一窗口顯示）。
2、產品工序件編輯
由用戶指定的產品定位面、輔助定位面、孔，系統自動截取其定位面、輔助定位面、孔位及孔徑、孔深等參數並存入夾具信息庫中。
3、夾具類型及機床型號的選擇
提供輸入夾具類型、機床型號的輸入界面，並將輸入的信息存入夾具信息庫中。
4、標準結構的建立與選取
建立銑夾、鑽模、車夾等已參數化的標準夾具結構（標準內外形銑夾、標準翻板鑽模、標準支腳式鑽模、標準漲開心軸車夾），若用戶選定採用標準結構，由已選取的產品定位面、孔參數及產品實體，用戶輸入一定的參數，系統自動產生相應的三維夾具及二維生產圖。
5、定位體的產生和選取
提供一些標準外形的定位面（矩形、圓形，三角形，梯形及一些典型結構定位面），由用戶輸入相關尺寸及位置參數后自動產生定位實體並直接貼於產品定位面，若用戶選定《自動產生定位體》功能，則系統根據所取產品外型並按知識庫所提供的「定位體外形規整規則」進行規整后自動產生定位體。其安放位置及方式同標準外形產生的定位體。
6、輔助定位體、壓緊、輔助機構及其它機構
能方便檢索、調出標準件庫中的輔助定位體機構、壓緊機構、輔助機構及其它機構。由用戶指定安放位置后系統自動裝入夾具體中（此過程既可多次放置，也可重新選取后重新放置，重新放置后，原機構被替換）。
7、夾具底座與機床固定的機構的生成
所有定位、壓緊及輔助機構完成後，能根據所需外形尺寸大小自動按知識庫「夾具底板設計規則」自動產生與機床固定的夾具底座。
按用戶輸入的機床型號的加工檯面用於固定夾具體用的T形槽寬度尺寸自動確定和檢索相應的與機床固定的固定元件，其安裝位置按知識庫中「與機床固定機構規則」進行。
8、零件的聯接與調整
凡夾具體中元件與元件之間需聯接和固定零件用的孔位、孔徑、配合、粗糙度，一律按夾具知識庫中「螺、銷釘聯接要素規則」和「定位面/聯接面表面粗糙度規則」進行。在被聯接體上或聯接元件之間自動產生所固定的夾緊件、輔助件、聯接件等元件的螺、銷釘、止動銷、台階孔孔位及孔徑、配合公差（螺釘配合自動產生螺孔，銷釘配合自動產生銷孔及尺寸、配合公差，台階軸配合自動產生台階孔，止動銷配合自動產生配合孔），並將其所產生的螺、銷孔、台階孔孔徑、尺寸、配合面、配合公差等要素存入夾具信息庫中，以便在轉二維圖時一併帶入二維圖中。
自動調節按產品零件壓緊面/點安放的壓緊件、輔助件在與夾具體固定時或配合時的不協調尺寸（如螺桿長度，對刀塊高度，支承件高度等）。
9、協調分析檢查
任何結構在設計或安裝中出現不協調干涉現象，系統須以響鈴或顏色形式提示用戶，確認是否繼續進行。
提供夾具機構動態模擬功能，若平台軟體具有機構動態模擬功能，則在夾具信息庫中提取經用戶選擇的需進行機構動態模擬的元件所需的參數。
確定進行剛度計算的前置處理的所有參數（如結構的簡化、網格節點的數量、載入力和載入點的確定等功能），若平台軟體已具備此功能，僅從夾具信息庫中提取供剛度計算所需參數（若夾具信息庫中無法提供的參數，則由用戶輸入，但需進行嚮導提示）。
10、三維轉二維
完成整個三維轉二維工作
生成繪圖及圖形交換文件
出圖。
三、應用範圍
該系統已在成飛工裝所等單位試運行，設計夾具20餘套，大大加快了夾具設計，提高了設計質量，受到了用戶的好評。該系統還可推廣到其他大，中型企業的工夾具設計。
四、合作方式
技術合作，技術轉讓，技術諮詢。
五、聯繫方式
南京航空航天大學 孔祥浩 科技開發辦公室主任
電話：025-84892757 手機：13851550745 郵箱：std01@nuaa.edu.cn
