基于摄影测量的壁板类零件孔位检测方法

为提升航空壁板类零件腹板孔位检测效率和精度,结合摄影测量技术和特征提取技术构建单相机工业摄影测量系统,实现孔位精度的快速和精确检测。利用构建的系统对试验件孔距尺寸进行检测,并以测量结果为依据对系统进行不确定度分析,验证系统的适用性。通过实验得出,该系统扩展不确定度为0.064mm,小于零件孔位精度要求的1/3,具有较高的测量精度,稳定性高,适用范围广,在实际生产过程中可切实提高生产效率,丰富检测手段。

大型曲面薄壁件多点柔性工装装夹布局优化

采用Python脚本语言对ABAQUS的前处理模块进行二次开发,将铣削力依次加载到铣削区域各点,获得由让刀产生的轮廓度误差与装夹布局关系数据;根据多元非线性回归理论建立以支撑单元布局为设计参数的大型曲面薄板件让刀误差数学模型,并采用全局寻优能力较强的遗传算法进行布局优化。结果表明:优化后的支撑单元布局合理,系统资源利用率最佳,与均匀布局相比轮廓度误差降低了39.1%,满足了飞行器薄板件的高速高精加工需求。

基于多元非线性回归的刀具几何参数优化

精密铣削航空接头类薄壁件过程中,硬质合金刀具几何参数(前角、后角和螺旋角)对加工变形有显著影响。采用L25(36)正交实验,运用有限元的方法对25组实验进行铣削加工,获得了变形量与刀具几何参数之间的关系数据,并验证了模型的有效性。运用多元非线性回归技术建立变形量单目标优化数学模型,通过相关性和显著性检验证明模型的可行性。采用遗传算法,以薄壁件的加工变形为目标函数对铣刀几何参数进行优化,最终获得了加工变形量最小时的最优几何参数值。结果表明:所选几何参数与变形量确实有非线性回归关系,且优化后的几何参数组合所对应的变形量比正交实验最小变形量降低了15%。

基于铣削力精确建模的机匣铣削让刀仿真

采用Python脚本语言对ABAQUS的前、后处理模块进行二次开发,将铣削力依次加载到铣削区域各点,获得延伸机匣让刀引起的加工变形数据。为使仿真结果准确,利用机械力学模型对加工过程中的铣削力进行精确建模。仿真结果符合实际加工中的让刀情况,证明了该铣削力模型和仿真方法适用机匣零件的加工让刀预测,研究结果为此类零件的工装设计提供了指导。

ABAQUS二次开发及在曲面薄壁件加工变形模拟中的应用

针对目前有限元软件无法对大型曲面薄壁件铣削过程进行连续模拟的问题,采用Python脚本语言对ABAQUS前处理模块进行了二次开发,通过Python脚本程序将切削力动态加载到工件的加工区域,近似模拟了四坐标铣削过程,解决了大尺寸曲面薄壁件加工变形的模拟问题。实例模拟计算表明,所开发的程序界面友好,实用性强,仿真结果符合实际规律,证明利用有限元二次开发技术可以较好地预测大型曲面薄壁件的加工变形,为其在其他领域的应用提供了重要的借鉴和指导。

基于ABAQUS软件二次开发的大型曲面薄壁件加工变形预测

针对无法连续模拟大型曲面薄壁件铣削加工变形的问题,利用Python脚本语言对ABAQUS软件的前处理模块进行了二次开发,通过开发的切削力动态加载Python脚本程序,解决了大尺寸曲面薄壁件加工变形的预测问题。实例模拟计算表明,仿真结果符合实际规律,证明利用有限元二次开发技术可以较好地预测大型曲面薄壁件的加工变形,为其在其他领域的应用提供了参考。

R铣刀精确铣削力建模的机匣铣削让刀仿真研究

采用Python脚本语言对ABAQUS软件的前处理模块进行二次开发,将铣削力依次加载到铣削区域各点,获得延伸机匣由让刀引起的加工变形数据。利用机械力学模型,综合考虑前刀面剪切效应和后刀面犁切效应对R铣刀铣削力进行精确建模。仿真结果符合实验加工中的让刀情况,证明了该铣削力模型和仿真方法适用于机匣薄壁零件的加工让刀预测,研究结果对此类零件的工装设计提供了理论指导。

多元非线性回归的非对称薄壁件装夹位置优化

采用Johnson-Cook动态本构和剪切失效准则,从装夹位置角度对非对称航空薄壁件加工变形问题进行研究,获得加工变形与装夹位置关系数据;利用多元非线性回归手段,得到装夹位置与加工变形的数学模型;采用全局寻优能力较强的遗传算法优化装夹位置。结果表明:采用优化后的装夹位置较大幅度的降低了加工变形,与传统装夹位置(夹紧元件均匀分布)相比,平均变形量降低62%。

航空薄壁件加工变形研究现状分析

薄壁件加工变形控制是现代航空制造业的重要课题。造成薄壁工件加工变形的主要原因是毛坯初始残余应力、装夹系统、切削力与切削热、工艺方案和加工参数以及刀具、机床等。依据采用时间的不同,将现有加工变形控制方法分成三个阶段,分析总结了各阶段加工变形控制方法的原理、现状和特点。

R铣刀加工高温合金GH706动态铣削力建模

采用机械力学模型,在综合考虑前刀面剪切效应和后刀面犁切效应的基础上建立了R铣刀动态铣削力模型。通过高温合金GH706的铣削力实验,对动态铣削力系数进行标定。利用Matlab科学计算软件对一个铣削周期内的铣削力进行数值仿真,计算与实验结果对比表明,模型有效、预测精确。R铣刀动态铣削力的研究,为高温合金GH706切削稳定性领域的研究奠定了理论基础。

基于铣削力精确建模的机匣辅助支撑仿真研究

针对对开延伸机匣铣削加工中让刀量较大这一突出问题,采用机械力学模型精确建立了铣削力模型;利用Python脚本语言对有限元软件ABAQUS进行二次开发,将铣削力依次加载到铣削区域各点,实现了机匣外表面铣削加工让刀量的有限元快速仿真预测;优化了支撑体轴向位置,并对初始装夹力的影响进行了分析。与无辅助支撑相比,优化后外表面平均让刀量减少了38.1%。研究结果符合实际,对机匣辅助工装设计和使用提供了数据指导。