基于虚拟现实的组合夹具组装系统研究

针对计算机辅助组合夹具设计存在的问题,提出了一个基于虚拟现实的组合夹具组装系统。给出了系统的功能模型和体系结构,研究了组合夹具虚拟装配模型、虚拟环境下组合夹具元件的装配定位等关键技术和解决方案。提出了基于多视图的组合夹具虚拟装配模型,该模型便于信息表达和管理,符合虚拟环境的表达和组织原则,解决了元件重复使用问题。提出了基于模糊评判的几何约束自动识别方法,对待装配件与装配基准件的装配特征进行匹配和优化选择,实现装配操作意图的准确捕捉。应用实例表明,原型系统能够很好地支持组合夹具组装设计。     

主模型驱动的模型桨叶标定夹具变型设计

针对当前模型桨叶的标定夹具设计主要依靠设计人员逐个地手工测量桨叶三维模型尺寸值存在效率低、易出错、设计周期和质量得不到保障等问题,研究了一种主模型驱动的模型桨叶标定夹具变型设计方法。该方法基于复杂网络理论和主模型思想,以标定夹具与模型桨叶间的装夹特征主尺寸绘建尺寸约束网络图,建立尺寸间映射关系,并保存在主模型的属性中,由此构建可驱动变型的夹具变型设计主模型。该主模型以新模型桨叶的装夹特征主尺寸为输入即可快速驱动变型生成新标定夹具。同时,开发模型桨叶标定夹具变型设计系统,验证了该方法可行性。     

基于实例推理的机床专用夹具虚拟装配技术

针对传统的夹具设计存在着设计周期长、设计效率低等问题,实例推理的机床夹具虚拟装配技术大大提高了机床专用夹具的设计速度,减少了重复劳动,满足了现代制造系统灵活、快速的要求。采用基于典型实例推理机制的机床专用夹具设计方法,重点研究了机床专用夹具实例检索模型、实例组织模型、实例修改推理机制及基于Pro／E的机床专用夹具实例快速装配方法,实现了机床专用夹具实例快速装配。研究结果表明该方法有利于提高夹具设计效率,可以在机床夹具设计行业进行推广。     

基于PLC的管类铸件打磨生产线通用液压夹具系统设计

机器人打磨系统在加工不同种类铸件时需要更换相应的夹具,此步骤极大降低了机器人打磨产线的自动化程度与加工效率。针对以上问题,文中提出一种适用于管类铸件的可在一定尺寸范围内通用的夹具系统。首先,确定了管类铸件的夹紧需求,设计了相应的夹具组合夹紧方案,总结出一套不损伤铸件表面的夹具夹紧动作。随后,为夹具系统设计了相应的液压回路,并通过PLC配合压力继电器实现夹具动作顺序的控制。最后,对夹具平台的各辅助设备进行了整体布局,绘制液压夹具系统整体模型,并对夹具平台主体部分进行了有限元分析,证明其结构的可靠性。     

齿轮加工数字化车间刀夹具管理系统设计

为解决齿轮加工车间刀夹具管理混乱问题,提出一种基于信息模型的全寿命周期管理方法,并设计了齿轮加工数字化车间刀夹具管理系统。通过需求分析进行系统总体设计,包括刀夹具全寿命周期管理方法、管理模式和刀夹具管理系统架构。对包括基于六大原则的刀夹具选配方法等关键技术进行了研究;针对刀夹具信息复杂、管理混乱和多处维护的问题,建立了刀夹具信息模型和一种基于Web Services的刀夹具管理系统集成方法。详细设计了系统使用流程和数据库,开发了刀夹具管理系统并通过案例验证了系统的各项功能,实现了车间刀夹具的全寿命周期数字化管理,满足了企业的应用需求。     

机载设备振动夹具优化设计方法

针对机载振动夹具设计过程中存在的经验依赖性高、设计周期长、试制成本高、缺乏综合分析等问题,在传统设计方法的基础上,提出了一种基于拓扑优化方法的振动夹具优化设计策略。阐述了传统振动夹具的设计原则和方法,基于传统设计规范开展了振动试验夹具的初步设计。采用模态动力学仿真对基于初始设计的振动夹具进行了分析。根据模态分析结果确定了振动夹具拓扑优化设计的优化位置,优化初始空间、优化目标和约束条件,开展了基于固体各向同性材料惩罚方法 （SIMP）的拓扑优化分析。基于拓扑优化分析结果,综合考虑可制造性、后期维护和安装便捷性等因素,进行了模型重构,同时针对装夹结构的薄弱位置进行了刚度优化设计。优化后的振动夹具模态分析结果验证了所提设计方法的有效性,为振动夹具的优化设计提供了一种新的思路。     

基于混合推理策略的半智能CAFD系统的研究与开发

针对半智能CAFD系统 ,提出一种基于知识与人类思维的混合推理策略。通过对基于规则、模型与案例推理的分析 ,给出了基于混合推理策略的半智能CAFD系统总体结构。对面向夹具设计的工件的特征表达、基于混合推理的夹具设计决策技术和夹具设计知识表示等关键技术进行了研究。给出了面向夹具设计的工件特征类层次结构 ,对夹具设计知识的表示进行了研究     

基于Workbench对硅片切割加工夹具的优化设计

针对硅棒在切割加工过程中加工精度不足、效率低等问题,研发了一款用于硅棒加工的金刚石切割夹具。为了使夹具系统的性能更好,使用Workbench软件对夹具进行了的静力学分析,求解出夹具的应力应变云图;根据夹具的频率方程,得出夹具前20阶自由模态固有频率,将求解结果与其工作频率进行对比分析;通过选择合适的设计变量,对夹具进行轻量化设计,获取夹具的最优结构尺寸。由于夹具在不同工况下所受的载荷不一样,所以结合VB和ANSYS软件设计了夹具工况分析系统,用于夹具的快速分析和优化,可有效提高夹具的设计效率。     

一面两销夹具布局的鲁棒性研究

针对在一面两销夹具定位中,定位销的制造和磨损误差将会导致夹具逐渐丧失鲁棒性的问题,引入了刚体动力学分析方法,建立了定位销误差输入下的零件偏差模型;基于零件偏差模型,使用矩阵二次型理论,推导出了一种敏感度指标用于评价一面两销夹具定位销布局设计的鲁棒性.采用一液压泵盖的计算实例证明,使用该指标进行定位销布局设计,可准确评价零件加工或测量要素对于定位销输入误差的敏感程度,且计算简便,能够为提高一面两销夹具布局设计的鲁棒性提供理论设计依据.     

机床专用夹具库系统的开发与应用

针对现有夹具设计系统的不足,结合通用夹具设计的特点,利用CATIA参数化设计的方法开发了机床专用夹具库系统,分别论述了系统的设计思想、结构及关键技术。将基于相似原理的模块化设计运用到夹具设计过程中,并结合实例详细介绍了系统实现快速设计专用夹具的方法与步骤,验证了该系统可快捷高效地实现专用夹具设计,加强了夹具设计的标准化、系列化。     

浅谈夹具的设计、加工和装配

本文主要围绕夹具的设计、加工、装配展开探讨,其中,基于半导体产品可靠性测试的案例,针对夹具设计进行了分析,也针对机床夹具的设计实施了详细讨论,以期为相关研究提供参考。     

基于NX的柔性焊接夹具方案设计

针对动车构架组焊工序中采用的专用夹具适用性差的问题,对焊接夹具系统进行了分析。基于NX软件,采用模块化的方法设计了一种柔性焊接夹具。该夹具可满足多种型号铁路客车构架组焊定位夹紧要求,极大提高了设备利用率,同时提高了定位夹紧的准确性和可靠性。     

基于Inventor的零件夹具关联设计

针对零件的夹具设计，以三维CAD设计软件Inventor R7为平台，利用其装配约束特性、衍生功能及其设计数据的有效关联，实现了以最终零件为原始设计基础，逆向生成全套工序零件模型和工序夹具，不仅实现了工序零件模型跟随原始零件的设计修改而更新，而且各套工序夹具也可依照规定的装配约束关系自动更新设计，提高了夹具设计效率。     

基于TRIZ理论的夹具创新设计模型及系统构建

针对传统叶片测量夹具方法存在的问题,结合TRIZ理论的冲突技术等理论,搭建了基于TRIZ的叶片测量夹具创新设计的模型。为验证该模型在叶片测量夹具设计中应用的优势,以C#语言为开发语言,以SQL Server 2012为数据库,以B/S三层架构为开发模式,从功能模块、架构和登录流程等方面对叶片测量夹具的CAI软件进行搭建和设计。最后以航空发动机叶片测量为例,通过软件的辅助,得到改进后的可重构叶片测量夹具。结果表明,通过TRIZ理论对测量夹具的创新设计,可提高测量夹具设计的精度和灵活度,对航空发动机叶片制造具有一定借鉴价值。     

细长支架零件铣削夹具的设计

针对细长支架零件使用通用夹具装夹困难,加工效率低等问题,分析支架零件加工工艺,设计了专用的夹具,一次装夹可以同时进行多个细长支架零件铣削加工。通过实践使用证明,该夹具能保证支架零件的加工精度,加工质量,生产效率大大提高,也为同类零件的夹具设计制造提供了依据。     

基于特征相似性的夹具变型设计方法研究

针对基于实例推理的设计方法实例修改自动化程度较低的情况,对夹具实例自动化修改中的变型设计过程进行了研究。为了适应夹具变型设计,在对夹具元件信息进行完整描述的基础上,提出了基于特征套件的夹具模型描述方法。以此模型为基础,通过对工序件特征的相似性比较和对约束完整性的求解,在几何推理的基础上实现了基于特征的夹具自动化变型设计。该方法可以用于实例自动重用问题,为夹具自动化设计探索了一种新途径。     

夹具检索系统的建立

在工艺设计系统中,夹具系统处于一种特殊的地位。它既是工艺设计系统的一个子系统,与工艺设计休戚相关,却又有相对的独立性;它既为工艺过程服务,又有自身的设计、制造问题。在多品种、中小批量生产企业中,大多数夹具均为针对某一零件工序设计的专用工装,在新夹具设计时,很少考虑夹具的继承性与通用性,标准化程度很低,往往不注重夹具系统的检索问题。随着成组技术的推行,成组夹具的推广与应用,必然会促进夹具设计的通用化、系列化、标准化,从而也提出了夹具检索的新课题,以近期目标来看,建立夹具检索系统的目的是:     

基于偏差传递的二维多工位装配夹具系统公差可行稳健设计

提出一种基于偏差传递的二维多工位装配夹具系统公差可行稳健设计方法。分析二维多工位装配尺寸偏差传递关系,建立由定位销和零件定位孔(槽)公差引起夹具定位偏差的偏差流状态空间模型。采用数论网格方法对定位销和零件定位孔(槽)公差进行采样,将得到的公差样本代入夹具定位偏差模型,求得夹具定位偏差样本空间,将夹具定位偏差作为状态空间模型的输入偏差,提出基于状态空间模型的二维多工位装配成功率计算方法。继而应用Taguchi正交试验直观分析方法,分析得到影响装配成功率的主要因素即夹具系统定位销副关键公差,运用回归正交组合设计拟合得到二维多工位装配成功率与夹具系统定位销副关键公差的响应面模型。以定位销、零件定位孔(槽)制造成本所构成的装配成本最小化为目标,二维多工位装配成功率为约束,建立二维多工位装配夹具系统定位销和零件定位孔(槽)公差可行稳健设计模型。以汽车车身地板二维三工位装配为例,建立其公差可行稳健设计模型并对该模型进行计算与分析,结果表明在装配成本增幅较小的情况下,采用稳健约束后可显著提高公差设计的可行稳健性。该方法为二维多工位装配夹具系统公差稳健设计提供了一种新途径。     

基于多工序加工系统中数控夹具设计应用问题与改进策略

基于多工序加工系统中数控夹具设计所存在的应用问题,通过基准加工特征关系图和工件特征公差关系图的方法,应用图论原理建立起多工序加工系统的"基准—加工—机床"的关系模型,提出特征面关联法。本文针对多工序的加工系统中数控夹具设计应用问题与改进策略进行探究。     

圆柱滚子轴承外圈挡边硬车工艺探讨

原有数控机床车削淬火的圆柱滚子轴承挡边时采用三爪夹盘夹持工件,使工件的尺寸及平行差难以达到工艺要求。针对以上问题,选择弹簧夹具代替三爪夹盘夹持工件,并对夹具与机床连接部分重新进行了改进设计,提高了夹具的定位精度、工件的尺寸精度及形状和位置精度。