2024年4月8日发(作者：)
1 序言
智能制造是未来制造业的发展方向，其主要特点是数字化、信息化、网络化
和智能化。数字化设计与制造是智能制造的核心技术，是搭建工业互联网平台的
关键。因此不管是零部件产品还是工装，模型的三维数字化都将成为趋势。与传
统的二维纸质工装相比，三维工装具有如下优点。
1）以可视化的形式直接呈现模型的尺寸、结构、几何公差和加工面等，减
少了加工者的图样阅读时间。
2）工装设计后都需进行强度校核，与带入一些计算公式相比，三维工装可
直接应用有限元软件分析，大大节约校核时间，且保证了校核的准确性。
3）未来数控机床将会普及，传统的普通机床加工方式将会被数控加工所替
代，有了三维模型即可用专业的三维编程软件进行数控编程，极大地减少了手动
编程的时间。
4）数控程序在实际使用前需进行仿真验证，验证时带入实际所使用的工装，
更能确保程序的安全可靠性，避免实际加工时出现干涉或者刀具与工装、机床的
碰撞问题。
5）将三维零件模型与工装模型进行装配，可验证工装的可使用性，避免干
涉。
工业汽轮机的非标定制会导致加工或者装配汽轮机各零部件时所用到的工
装种类繁多，例如有内外缸水压试验工具、液压套装工具、动平衡连接法兰及试
车法兰等，大多数情况下都需要重新设计相应的工装。本文主要以某一类工装为
例介绍杭州汽轮机厂基于PLM系统的三维工装参数化设计与应用的过程。
2 三维工装参数化设计
2.1 创建三维工装及参数化模板
动平衡连接法兰是转子动平衡试验时连接动平衡机与转子的专用工装，针对
不同转子，都需重新设计法兰。因为与动平衡机相连的结构固定，故只需设计与
转子相连部分的结构，且每个工装的大多数尺寸是固定的，只改变了若干个特征
尺寸，例如外圆、内孔孔径、连接孔的个数和大小等。若是每个工装都重新建模、
出工程图，将费时费力，所以创建一个三维工装的参数化模板可提高模型的设计
效率。
首先以某一个已有动平衡连接法兰为基础利用SolidWorks创建三维模型，然
后建立参数化数据表。其中，参数化数据表由Excel表建立，表中各参数已与三
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