前言
CAD(CAD即計算機輔助設計)/CAM(CAM即計算機輔助制造)市場一個重要的變化就是微機平臺的三維造型軟件開始嶄露頭角。從企業應用情況來看，二維CAD占據較大的份額，軟件應用大多停留在低層次的繪圖而不是設計工作上。蜃龐τ盟平的提高，基于三維CAD)進行設計的優勢已顯現出來。目前三維造型軟件仍以國外廠家為主。國產CAD/CAM軟件與國外競爭最大優勢就是服務，這種服務既有售前普及化服務和售后的本地化服務，又有由此延伸出來的一系列增值服務。應用推廣，三維造型軟件這樣復雜產品特別需要優質的服務。目前來看，國內的CAD/CAM軟件市場經過商家激烈競爭的洗禮，已經變得更加理性和成熟。廣大用戶已經能夠根據自己的需要和軟件的功能、價格、服務、升級、兼容性，以及軟件公司的發展前景作出正確的選擇。
在汽車行業，以往業主提供的供設計使用的數模是五花八門，有：CATIA格式、PR-E格式、UG格式等等。使得我們的設計工具也是五花八門。對此我們也深深感受到自己設計上需要一種能解決這種問題的辦法。經過我們多年的設計體會及設計人員的深入交流、分析、比較和總結，我們認為如何靈活、科學運用軟件來適合、指導我們的設計工作是我們所重點關注的問題。它既能立足于我們現在的設計現狀，并且又能和多個三維軟件進行數據的共享、運用。
在初步了解了一些三維軟件在其他專業廠家的一些使用效果后，我們覺得將它作為我們發展的一個重點是可行的。
由于在車身焊裝夾具中，各公司的做法不一，也沒有現成的經驗可以學習，我們在焊裝夾具設計中作了幾點探索。
一．數據管理（文件夾的管理）
我們在2005年下半年的《某公司焊裝車間項目》中使用CATIA軟件完成焊裝夾具的三維設計（概念設計）、詳細設計、工程圖生成（二維設計）、焊鉗模擬、運動分析等；所有的設計工作都是在CATIA平臺上完成。
項目開始前期，我們認真分析了CATIA軟件平臺的一些功能和數據管理方法，初步建立了以《文件夾》管理數據的方法，大致的結構如下：首先針對項目；如：《項目》文件夾，里面有很多的管理項目，如《合同》文件夾，《技術協議》文件夾，《外購件》文件夾、《夾具》文件夾等等；其他的文件夾管理大家都用的很多了，估計都很清楚，不再一一細說。
訪媯那么我重點說說《夾具》文件夾中的文件管理，在該文件中，首先要有一個《數據管理》文件夾，它里面保存我們說要設計的夾具的基本的主要信息，夾具清單及要求；因為我們基本上是個人單機設計方式，其他的文件夾也就是各個夾具名稱的文件夾，如 （CH750）文件夾……，每一氛庋的文件夾中如果是協同設計，也就是聯網設計，文件夾（CH750）為總的數據文件夾。該文件夾包含文件夾（Model），文件夾（CH750jig），文件夾（Worker），文件夾（Weld gun），文件夾（Common）等等與夾具組成有關的數據。
在下一級夾具文件夾啡紓何募夾（CH750jig）中有夾具中的組成部分文件夾（CH750.01）、（CH750.02）、（CH750.03）……，還有（CH750.base）……。當然了，這樣在夾具（CH750jig）的文件夾中，數據以及各部分的所屬關系是十分明確的。如下圖一（文件存儲）：
圖一 （文件存儲）
在夾具圖形中也是如此，見圖二（設計圖形中管理）：
圖二 （設計圖形中管理）
這些是設計思路的整理，先整理出一個十分清晰的設計思路，各個部分是什么作用，對于設計人員以及審查圖形的人來說都是十分清楚的。
在設計中，標準件和外購件的積累是相當重要的，我們在初期積累了一些標準件，如氣缸、手動加緊器、L型連接塊、銅套、滑軌、軸承等等，見下圖三（標準件庫管理）：
圖三 （標準件庫管理）
那么這些積累對于提高設計速度是非常好的，整理的標準件、標準機構、常用機構、特殊機構及外購件等等，這些資料越多，給設計帶來的思路和方法就越寬廣。通過這段時間的設計接觸，我感覺到這種資料是必須在設計早期要做庫文件來長期積累的。
此p，就是設計過程中對于軟件掌握的情況了。對于軟件掌握的熟練，也可以大大加快設計的速度和質量。當然了，還要對焊裝夾具本身的功能比較清楚。下面是我們初期所做的一些設計如下圖四（總裝圖的設計）：
圖四 （總裝圖的設計）
二．部件（裝配組件）設計
在實體設計的過程中，我們根據我們設計的需7，確定對沖壓件進行定位和夾緊的位置，也就是通過前期對汽車焊接沖壓件在進行焊接的時候，在哪些位置進行定位，那些位置進行夾緊，可以實現定位的準確和夾緊的可靠，對采用焊機進行焊接非常合理的位置來進行定位和夾緊。當然了，這部分方案設計可以在二維中進行設計或三維中7行設計，不再細談，就以二維圖為例來談，如下圖五（設計方案）：
圖五 （設計方案）
拿到方案圖以后。開始進行各個分部件設計，部件是由各個零件組成的，從圖二的目錄中可以看出。比較好的方法是自頂向下進行設計，針對沖壓件的要求，按照圖五的方案，對每一個部件進行設計。如圖六（部件圖）：
圖六 （部件圖）
圖六中為一個部件的圖形，是按照方案，自頂向下進行設計的結果。當然了，按照方案，依據數模，進行設計；從圖中也可以看出，裝配件是由各個不同的零件組成，主要是完成各個零件的設計，這些零件再按照不同的關系，裝配在一起。它們裝配的時候依據的關系也稱為┦。按照約束關系將它們裝配起來。如圖七（裝配關系圖）
圖七 （裝配關系圖）
對于部件，當完成了關鍵的零件（定位銷、定位型面）設計，接下來就應該是設計的裝配情況了，這些要看設計者積累的數據。積累的數據越多，在有些特殊的情況下可以通過比較，選擇最優化的方式來實現設計部件的合理性。
三．零件設>
當然了，從部件的設計中可以看到，部件是由零件組成的，零件設計是主要部分，按照圖五方案進行設計，方案中的定位、夾緊點。關鍵的，與沖壓件有直接關系定位、夾緊點，要在車身的坐標下來完成。下面就一個型塊舉例來說明，如下圖八（>體及草圖）
圖八 （實體及草圖）
數模實體前要先創建草圖，在草圖繪制器里面完成零件實體的外形設計，見圖八；外形設計完成后，返回到實體設計界面，拉伸生成該零件，接下來就是打孔和型面處理2如上圖八中的打孔，當零件實體完成后，再利用POCKET DEFINISION命令來完成開孔的工作。如下圖九（實體及延伸到面），對沖壓件支撐的型面接觸部分，通過PAD DEFINISION命令來完成,也就是延伸命令，延伸到沖壓件表面。
圖九 （實體及延伸到面）
其它零件的設計，和上述講的零件設計過程雷同，先完成草圖，再返回到實體設計界面，將草圖元素拉伸成實體。對于零件的設計，主要就是關鍵零件設計，連接零件設計，機構零件設計等等，這里不再一一細說了。
這些關鍵零件一定要嚴格按照車型數模的原始位置進行設計，設計完成后，特別是這些對設計數據要求特別準確的零件。最好不要按照一個簡單的零件設計完成后，再裝配，這樣會給檢測帶來不便。
四．總裝配組件設計
完成了各個部件（裝配組件）設計，通過裝配現有組件的命令（見圖十（裝配現有組件））將各個部件裝配起來，就生成了圖四的總裝配圖。
圖十 （裝配現有組件）
總裝配圖的前提是各個部件的設計都完成了，檢查沒有問題了，通過裝配現有組件將其裝配起來。在這里，保證每一個部件里面的坐標系（關鍵定位形塊和定位銷8標都是車身坐標）都是車身坐標，那么只需要將各個部件裝配起來，每一個部件的位置都是車身坐標的位置，生成的圖形不需要約束，位置都是準確的。當然了，如果設計中不是按照這種設計進行的，也可以通過給每一個部件輸入位置參數，使其位于其所在的位置。這樣總裝配圖的設計就8成了。下面是對總裝配圖的完善。
總裝圖設計完成后，夾具的概念圖（施工圖）形完成到了一個階段，再將焊鉗引入到設計圖形中，看看焊接性是不是很好，可能有些設計零部件可能不能很好的滿足焊接性，分析不能滿足焊接的原因。
1）可能是焊鉗選擇的不合適，這時候要調整焊鉗的型號，選擇出合適的焊鉗，進行再模擬。焊鉗的選擇是合適的，這時候要看使用焊鉗焊接的方法是不是合適，不合適的要采用正確的焊接方法和焊接工藝。
2）也可能是零部件的設計不合理，這時候要改變這種不合理的結構，更改零部件圖形，達到滿足焊接性的要求。
3）還有，就是數模在設計的時候，對于沖壓件的焊接性缺少考慮，這時候要和數模創建人員交流，更改數模，達到滿足焊接性的要求。
總之，設計的夾具要能很好的滿足不同工藝的焊接性。
除了焊鉗的因素外，還有操作性、人機性能，就是操作者是不是能夠很方便的操作，維護等等。各部件的運動是不是干涉？各部分的力學性能是不是滿足設計的需要？等等這些問題都要仔細地查找產生的原因，針對問題解決問題。直到使得設計達到完善、準確、合理，這樣 裝配圖的設計就完成完善了。
五．工程圖設計（二維圖設計）
當完成了夾具總裝配圖、部件設計、零件設計、焊鉗模擬、運動仿真等等三維設計和分析，確認各個設計的準確性之后，接下來就是對所設計的三維圖形進行工 圖設計。這里要設計好工程圖設計的圖簽，如A1、A2、A3、A4等等，這個按照設計的要求，最好將圖簽設計放在工程圖設計（Drawing）的“頁背景”下進行設計。將工程圖的生成放在“工作試圖”下進行設計，這樣在每一個工程圖里面，圖形、圖簽、標注、說明等等各個部分修改和編輯都非常明朗化、理性化、合理化。
在這些準備完成后，針對我們的具體設計，進行總裝配圖、部件圖、零件圖的工程圖設計，先將圖簽生成在頁背景下，然后通過View Wizard將三維圖生成在工作試圖頁面下。見圖十一（總裝配工程圖），圖十二（部件圖，零件圖工程圖）。
圖十一 （總裝配工程圖）
圖十二 （部件圖，零件圖<程圖）
圖中的標注是根據我們企業對總裝配圖、部件圖、零件圖的尺寸要求，來進行尺寸的標注。完成了以后，對工程圖進行校對、檢查，確認沒有問題了，這些圖形就可以提供給制造了，制造單位根據圖中的尺寸進行加工、裝配等等。
