基于TRIZ理论的薄板类零件三维扫描检测方案优化

为解决薄板类零件三维扫描检测过程中整体数据获取困难、效率低且无法模拟实际工况测量的问题,本文基于TRIZ创新理论对薄板类零件的三维扫描检测方案进行了优化。对现有问题进行分析后,利用因果链分析、九屏图法、技术矛盾等方法,结合薄板类零件的扫描实际流程,最终设计了多支点柔性夹具,并优化了三维扫描检测过程。以汽车钣金件为例,对优化方案进行了验证,为薄板类零件的质量检测提供了一种新的高效精准的检测方法。

多工序制造系统的装夹工艺规划研究综述

面对复杂多变零部件的多工序生产制造,采用传统制造人工经验式装夹工艺规划已不适应现代制造系统柔性化、复合化和智能化要求。面向大规模定制、大批量生产的现代多工序制造系统,装夹工艺规划是关键,综述包括零部件数字信息模型建立、特征工艺设定、制造资源能力分析、装夹工艺规程生成等装夹规划和柔性数控工艺装置(又称柔性夹具)设计等两大方面,并对这两方面未来发展应用趋势进行展望。

基于应变响应贡献度的细长体翼面结构振动试验方法

针对典型细长体翼面结构的特点,采用单振动台激振、柔性夹具及多点平均响应控制的方法进行振动疲劳试验:通过对试件进行振动载荷虚拟加载,确定目标模态;设计柔性夹具对其进行柔性支持,使试件在柔性夹具支持下共振频率、振型与目标模态一致;通过虚拟加载的方法,研究试件翼面加速度响应,选取加速度响应较大的两个点和较小的两个点进行四点平均,控制振动台的载荷加载。试验结果表明:通过本文方法设计的柔性夹具在振动试验中使试件复现了目标模态;通过虚拟加载方法在试件翼面确定了四个控制点进行平均控制,精确控制了试验载荷加载。

多点柔性工装装夹布局优化研究

薄壁件在多点柔性工装系统定位和支撑作用下,支撑单元布局对其加工变形的影响尤为明显。为此,结合有限元技术、正交实验理论和多元非线性回归的方法,提出以支撑单元的布局为设计参数,建立以薄壁件的最大变形和平均变形为指标的加工变形预测模型。为了简化计算,采用加权的方法将多目标预测模型转化为单目标预测模型,进一步以该单目标预测模型为目标函数,采用全局寻优能力较强的遗传算法进行优化计算,得到理论最优的装夹布局。实验结果表明:多点柔性工装系统的装夹布局与薄壁件的加工变形确实有非线性回归关系,且通过遗传算法得到的最优装夹布局,经过加工分析其最大变形量和平均变形量分别比均匀分布布局降低了53.0%和54.4%,比正交实验最低降低了19.0%和8.9%。

薄壁件多点柔性加工变形的分析和控制研究

针对开发薄壁件多点柔性工装系统的需求,研究薄壁件多点柔性铣削加工中的变形问题,运用有限元软件ABAQUS对零件的实际加工过程进行模拟仿真。多点柔性工装系统采用布局,分析吸盘边距和吸盘真空度对薄壁件加工变形的影响。通过改变A、B、C三组吸盘的真空度建立三因素四水平正交试验,总结出A、B、C三组吸盘分别调整真空度至-0.5bar、-0.8bar、-0.5bar能够获得更小的平均变形量,对多点柔性工装系统控制薄壁件的加工变形方面给出了建议。

基于ABAQUS的薄壁件多点柔性加工变形分析

运用有限元软件ABAQUS对薄壁件的实际加工过程进行了模拟三维仿真,研究了多点柔性工装系统支撑单元的密度、间距和吸附装置吸附力对薄壁件加工变形的影响。总结出3种因素对加工变形的影响规律以及为减少占用较多资源和调配时间最优的装夹布局,对多点柔性工装系统控制薄壁件的加工变形问题给出了建议。

柔性夹具在多工序精密零件加工中的应用

多工序精密零件的加工难点在于形位公差的控制,采用柔性夹具安装,可以有效减少加工工时,保证加工精度,并节省添置加工中心等高精度设备的费用,降低生产成本。

基于CAN总线和OPC技术的多轴运动控制系统

设计了一套基于CAN总线和OPC技术的柔性夹具系统。该系统采用上位机+微控制器的主从结构,上位机负责采集机床OPC服务器数据,并经过分析处理后将控制指令发送给各微控制器,微控制器接收到相应指令后执行,从而完成控制动作。系统采用分布式控制,组网灵活,可扩展性强。

并联夹具机构灵巧性分析

针对汽车行业对制造系统以及包括夹具在内的所有部件的高模块化和灵活性的要求,提出一种具有高自配置性和灵活性的夹具系统。其中,安装在并联机构末端执行器上的夹具具有高刚度、高精度、可重构性,并且可以通过编程使其在工作空间中移动的特点。而并联机构作为自配置夹具系统的支持单元,在工作空间和动态特性方面具有一定的局限性。为了提高并联机构的综合工作性能,在工作空间中,分别以全局运动条件数和全局动态条件数作为运动灵巧性和动态灵巧性的评价标准。以工作空间体积、全局运动条件指标和全局动态条件指标为目标函数,对并联夹具机构进行优化,得到优化后的结构参数。

航空发动机复合材料叶片切削加工智能装夹系统

航空发动机复合材料叶片通过热压成型后,型面误差大,刚性弱,其榫根铣削和叶片切边加工装夹难度大,往往需要通过扫描来重构型面,重新生成加工代码,导致加工过程复杂,加工代码文件不通用,严重影响了其批量生产效率。提出用于航发复材叶片切削加工的多点阵自适应装夹和调姿系统。该系统采用定位和夹紧分开的柔性阵列工装,夹紧采用弹性吸盘,定位采用刚性定位器,确保吸紧和定位后叶片型面的精度;该系统能够在叶面最大误差范围内,根据叶片型面和榫根的误差自动地调节加工位姿,确保在不修改加工代码的情况下,实现满足性能要求的榫根和前后缘加工,大大减小了叶片切削加工的难度,提高了加工的效率。