基于有限元分析多件装夹夹具体结构设计研究

为了研究某汽车制动泵缸体件多件装夹夹具体结构刚性,利用UG软件建立多件装夹夹具体模型,通过ANSYS有限元分析比较无拉杆和有拉杆两种夹具体结构变形情况。结果表明,设置拉杆的夹具体结构变形比无拉杆的夹具体结构变形小,可有效地控制装夹变形量。基于此,设计一种对称式多件装夹夹具体,装夹时无需考虑夹具体变形量,只需关注被装夹工件的变形,简化了夹具体整体结构。在多件装夹夹具中,优先采用对称式夹具体结构设计,其次是拉杆式夹具体结构设计。研究结果可为企业设计多件装夹夹具体结构提供参考。

冷冻装夹在不导磁薄片零件超精密磨削中的应用

一种不导磁弱刚性零件粗糙度要求较高,常规装夹方法无法满足要求。介绍一种无应力的装夹方法———冷冻装夹法。冷冻装夹法可解决机械加工中薄壁件、空腔件、异形件等精密机械零件的装夹难题,减少加工变形,提高该类型零件的精度、质量及加工效率。针对不导磁薄片零件磨削加工的装夹难题开展了深入的磨削工艺分析和实验研究。首先对各种装夹方式进行了分类对比,通过反复加工实践确定了合适的装夹方法,研究结果表明,冷冻装夹法是最合理的解决方案,实现了稳定的磨削加工效果,并小批量生产了1000件。生产实践证明,该装夹方法能有效解决不导磁薄片零件的磨削装夹问题,可为该类零件的批量磨削加工提供理论支持和参考。冷冻装夹法拓展了前述零件的精密加工工艺方法选择范围。

智能装夹技术在直升机旋翼系统关键零件中的应用

直升机旋翼系统是直升机核心部件,升力的源泉,直接关系整机飞行过程的机动性,随着智能制造技术发展,目前机械工装已无法满足旋翼系统高效率、高质量的装夹需求。本文针对上述问题,首先,研制了智能装夹实验平台,确定功能模块,设计夹紧力控制和补偿方式,定位状态监测系统。其次,对该实验平台进行性能测试与评价。最后,设计并研制了智能工装夹具,对其可靠性、装夹变形量、装夹效率以及加工质量等方面进行测试。试验结果表明,本文提出的智能装夹技术有效解决了旋翼系统关键零件在装配过程中出现的问题,提高了装配效率和质量。

薄壁圆环件装夹变形理论分析与仿真预测

薄壁圆环类零件广泛应用在离心压缩机设备中,在车削加工中由于装夹力的影响会发生弹性变形,从而影响工件加工精度,为探究零件装夹变形影响,保障离心压缩机运行效率,通过理论分析与有限元仿真模拟相结合的方法,分别建立了薄壁圆环零件在卧式车床四爪卡盘装夹下的理论变形模型和有限元仿真模型进行优化研究。通过两种模型对比可知:有限元仿真模型变形结果与理论模型变形结果较为一致,得出薄壁圆环件普通装夹径向变形较为敏感。据此,提出轴向装夹和均布式径向装夹两种优化装夹方案来减小薄壁圆环件在加工过程中的径向变形,通过计算可知,该两种装夹方式都可有效减小薄壁圆环类零件装夹变形,为提高薄壁圆环类零件加工精度提供理论基础。

基于有限元分析的锥筒自定心装夹模块优化设计

针对现阶段锥筒在定位装夹时存在装夹精度低、装夹直径单一的问题,在分析锥筒结构特征及其装夹定位要求后,建立锥筒自定心装夹模块三维模型。采用有限元方法分析锥筒刚度的薄弱环节,建立了自定心装夹模块涨紧力、下压力和涨紧面积与窗口区变形量之间的关系模型,制定了各影响因素规律的研究方案,并对窗口处圆周径向变形导致的定位误差进行分析。以窗口加工区最大变形量不超过0.03mm作为优化目标,按最终分析结果改进相关参数,搭建的锥筒自定心装夹模块满足性能要求。与现有产品相比,搭建模块实现了550~870mm直径范围的锥筒装夹统一基准,装夹范围得到扩大。

浅谈数控铣加工的装夹方式

数控机床是现阶段工业加工中十分常见的机械设备,逐渐取代了传统的加工方式。数控机床的装夹方式直接影响机床的加工精度及加工效率,文章就数控机床常用的几种装夹方式进行简单的分析概述。

激光干涉测量中数据驱动的齿轮装夹误差校正方法

激光干涉是测量斜齿轮齿面形貌误差的有效方法,干涉图像作为测量中采集到的原始数据,其质量的优劣直接影响到最终的测量精度。测量中,被测齿轮的精确装夹位置直接决定了采集到的干涉图像的信息完整性和可处理性,是进行齿面全域、高精度测量的前提和关键条件之一。提出一种数据驱动的齿轮装夹误差矫正方法,以便获得高质量的干涉图像。首先,通过收集实测与仿真数据,构建数据驱动数据集;其次,在轴倾角方向计算一维标定点,得出几何畸变指标随装夹位置变化趋势,预测装夹误差方向;然后,以被测齿面干涉图像中的遮挡比作为桥梁建立实测与仿真干涉图像的映射关系,并最优倾角逼近来计算调整角度;最后,根据畸变规律验证调整效果。设计了相关实验,通过该方法调整后能够显著提高干涉图像的质量,验证了所提方法的可行性与正确性,为干涉图像测量精度的提升提供了技术支撑和实现手段。

热防护筒件无损装夹与精准调姿研究

针对以气凝胶为基体的热防护筒件在机加工过程中存在手动调姿繁琐、产品表面易损伤等问题,结合气凝胶热防护层材料性能,提出了一种可实现工件无损装夹并能进行位姿调节的方案设计,通过柔性真空吸附装置实现工件无损装夹,通过4个三坐标定位器实现工件六自由度位姿调节,基于快速位姿算法,结合误差权值分配法,利用Levenberg-Marquard(LM)算法对含有误差的位姿调节参数进行修正,得到更准确的目标位姿参数,仿真结果显示,修正后位姿调节参数误差减小了50%~90%。最后进行了试验验证,修正后,工件位姿调节参数位置误差小于0.6 mm,姿态误差小于0.25°,其装置性能满足目前工艺需求,可有效提升以气凝胶为基体的复合材料机加工生产效率。

薄壁结构件装夹工艺分析与优化

以某飞机地板梁连接件为研究对象,分析此类薄壁件结构特征和工艺特点进行加工工艺优选,设计薄壁结构件的装夹方案。采用有限元仿真分析和试验验证相结合的方法,对工件在不同装夹方案下的受力情况进行分析。采用UG软件建立薄壁结构件的工件-夹具模型,利用ANSYS软件对模型进行处理和分析,对比不同装夹方案的应力与零件变形情况,进行切削试验,分析测量试验件腹板的平行度误差,总结出此类薄壁结构件最优装夹工艺。

二次装夹轴类零件同轴度精度控制方法研究

针对轴类零件在切削加工中需要二次装夹产生同轴度误差的现象,分别从测量误差和加工方法上对同轴度精度控制方法进行分析。以某典型轴类零件为例,分别从同轴度检测方法、原理上进行了误差探究,从加工方法上进行了三种方式的实践,得出采用定位误差补偿方法可以提高此类零件同轴度精度的结论。

300 mm晶圆翘曲检测竖直装夹形变分析及验证

针对晶圆翘曲检测中晶圆受外力引入附加形变难以消除及量化的问题,面向快速高精度晶圆翘曲工业检测提出一种改进的竖直自动装夹方案,具有精确约束、装夹流程简单等优势。借助理论分析和有限元仿真结合晶圆翘曲表征方法,提出了一种晶圆装夹设计的分析方法,得到了不同关键设计参数与晶圆附加翘曲的关系,实现了竖直装夹机构关键参数的正向设计,并基于设计结果进行了重复装夹验证实验。分析及实验结果表明,竖直装夹在保证晶圆姿态倾角小于0.02°、底部固定约束位置斜面角度35°±1°、夹持力不大于2 N且与竖直方向夹角不超过2°时,可以保证300 mm单晶硅晶圆的附加翘曲弯曲度不超过70 nm,翘曲度不超过1000 nm。该装夹方案拥有精确约束和简洁装夹流程等优势,对研制300 mm晶圆高精度几何形貌测量仪及大尺寸光学元件装夹具有一定的指导意义。

半圆锥形薄壁零件车削装夹方案与切削参数优化

某半圆锥形薄壁零件具有刚性差、装夹困难、在机加工时间长等特点,零件加工后易产生壁厚不均、尺寸超差的问题。针对该零件的结构特点,提出三种装夹方案,通过有限元仿真计算零件的加工变形,得到变形最小的加工方案。在满足切削变形的前提下,以切削时间为优化目标,得出最优的切削参数组合,并通过切削实验验证了优化后装夹方案及切削参数的可行性。

立铣刀磨削加工的棒料装夹偏差补偿技术

刀具棒料装夹偏差是影响刀具磨削精度不可忽视的重要因素。本文基于在机测量探测刀具棒料上各采样点位置的装夹偏差,建立了理论刀具刃线上点的偏差估算方法,在实际磨削加工时,将偏差值反向补偿至磨削轨迹,从而减小刀具的装夹偏差对刀具磨削精度的影响。通过试验磨削四刃平底刀和双刃球刀,在棒料装夹偏差较大的情况下,采用补偿的方式能够提高刀具外形磨削精度。

数控铣加工工件装夹方式及发展研究

机械加工生产中,比较常用的加工方法是数控铣加工,该方法主要应用于曲面复杂的工件加工,这些工件往往都有严格的表面要求,需要装夹过程稳定准确。装夹方式的适合程度不仅影响铣加工效率,还直接影响了铣加工质量。基于此,文章介绍了几种常用的装夹方式如机用虎钳装夹、三爪卡盘装夹、顶紧设备装夹、V型装夹的作业原理和应用注意事项,并指出工艺组合、工艺补偿、信息化等方法将成为机械加工发展的新趋势。

浅谈一种大长径比重型回转胎具快速高精度装夹方法

针对大长径比重型回转胎具在卧车上采用的常规装夹方法,即通过反复调整四爪来找正,不但费时费力且装夹精度难以保证,因此,本文介绍了一种针对此类胎具的快速、高精度装夹找正方法。根据胎具、卧车结构特点,设计专用定位块,通过定位块对胎具进行定位,然后夹紧四爪,架置中心架,最后对胎具和零件各部位打表,检验装夹精度。实践结果表明,该方法的装夹精度较高,且具有重复装夹定位精度高的优点,这为同类胎具在卧车上装夹提供了借鉴意义。

装夹方式对TC4薄板焊接过程的影响

为了揭示拘束条件对焊后残余应力及变形的影响规律,文中设计了多种装夹约束方案,并对TC4薄板进行了TIG对接焊模拟,结果表明:焊接温度场的等温线呈椭圆形,焊接热源前方温度梯度大,后方温度梯度小;焊接熔池呈泪滴状,薄板上表面温度较高,下表面温度低;焊接变形以厚度方向为主,薄板焊后有向焊缝收缩的趋势,薄板变形量主要集中在焊缝中心,易形成焊接角变形及挠度变形;焊后残余应力以纵向应力为主,在焊缝区残余应力表现为拉应力,远离焊缝区为压应力,残余应力主要集中在距焊缝5 mm区域内;将夹具布置在平行于焊缝方向、距焊缝较近的两侧区域,可让板内残余应力得以释放,从而减少焊接变形。上述结论可为TC4薄板的装夹约束提供一定的理论参考。

地铁不落轮镟床轮对无法装夹故障分析

针对某地铁不落轮镟床镟修车轴时轮对出现无法装夹的问题,根据设备故障现象与故障过程,分析轮对无法装夹的原因,并结合实际情况提出改进措施,保证不落轮镟床进行轮对测量及镟修作业时电客车轮对正常装夹。

气压式五花瓣薄壁异形调喷器法兰专用装夹装置设计

针对零部件的外形、压紧部位和压紧方法,本文主要设计了气压式薄壁异形调喷器法兰专用装夹装置,并介绍了对薄壁异形调喷器法兰的装夹过程。此装夹装置通过采用浮动支撑与压紧块同时联动的方法,有效的保证装夹力的分布均衡,同时可消除装夹装置在装夹过程中对薄壁异形调喷器法兰造成的变形,也大大缩短了装夹调试和机床对刀所需的时间。文中利用NX三维建模软件对此装置的装夹过程进行了模拟仿真;同时利用ANSYS对装夹装置支撑架做了有限元分析,为后期的产品批量生产奠定了基础。

精密轴套件装夹变形有限元分析与控制

针对两种生产模式下外圆柱面装夹变形问题,比较分析了某精密轴套件单件与批量生产的装夹工艺方案,提出三维装夹变形有限元分析方法。通过改变三爪卡盘夹紧力由300N增加至400N后,分析其有限元装夹变形只增加了约0.4um,并未影响轴套外圆柱面高精度要求,一方面,在解决单件生产模式中无需采用预留工艺圆柱凸台进行装夹,直接通过装夹外圆柱面不会改变其装夹变形问题,从而减少了毛坯的使用材料和节约了使用成本;另一方面,针对批量生产模型下外圆柱面径向孔加工装夹问题,比较分析了V型块定位后径向和轴向夹紧两种装夹工艺方案,最后得出采用轴向夹紧可有效地控制孔加工导致的外圆柱面变形量。实验表明:单件生产模式直接通过三爪卡盘装夹可以满足装夹变形精度要求,批量生产模式通过装夹工件刚性强的部位可有效降低装夹变形误差,进而控制精密零件的装夹精度。

精密制造零件装夹的优化方案研究分析

文章针对某公司在机械加工过程中零件装夹变形问题的研究与实践,深入探讨了装夹变形的主要原因,并提出了切实可行的解决方案,有效减少了装夹变形,提高了加工精度和效率,进一步提升了产品质量和生产效益,为相关领域的研究和实践提供借鉴。