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。     

可调整式“一面两销”定位装置的应用

“一面两销”定位是机械加工中工件与夹具、夹具与机床定位方式中最常用的一种形式,介绍了一种可调整式“一面两销”定位装置的设计特点,通过定位销基座的方式完成定位销和机床夹具本体的连接,同时具有位置可调性,从而满足定位销的位置优化。相对于固定式“一面两销”定位装置,在专用夹具设计应用中具有较大的便捷性、优越性和兼容性,能够针对夹具定位误差进行补偿校正,有效地消除各种定位误差带来误差影响,提高一面两销定位精度,大大提高工件加工的位置精度。     

夹具三维定位误差的计算机辅助分析

建立了三维定位误差影响加工精度的数学模型。运用矩阵计算法对工件的定位误差进行了计算，并分析了3种典型定位方式下夹具加工工件的定位误差。用实例分析了一面两销定位下工件的定位误差。此数学模型可用于计算机辅助夹具设计的后续精度评价。     

多工位装配过程夹具系统公差和维护综合优化设计

提出一种面向二维多工位装配过程、综合考虑装配夹具系统全寿命周期成本、产品零件孔制造成本和产品质量损失成本的公差和维护综合优化方法。分析多工位装配尺寸偏差传递关系,建立多工位装配过程产品质量损失模型。然后根据4-2-1夹具定位原则,构建考虑夹具磨损过程损失的夹具定位销副偏差统计数字特征模型。继而发展了以夹具系统全寿命周期成本、零件孔制造成本和和产品质量损失成本为装配总成本最小化的定位销公差、零件孔公差与更换周期优化模型。以汽车侧围装配过程为例,分别研究定位销公差、零件孔公差、定位销更换周期、配合间隙、平均磨损率和磨损率方差对装配总成本的影响,并优化设计定位销公差、零件孔公差和定位销更换周期。所提出的综合优化设计方法比采用定位销等公差设计、零件孔等公差设计、定位销与零件孔等公差设计和定周期更换设计的装配总成本分别减少了16.25%、11.31%、39.93%和13.54%。该方法为产品装配夹具系统高质量低成本设计提供了一种新的途径。     

基于数论网格法的三维单工序装配成功率计算方法

提出了一种基于数论网格法的三维单工序装配成功率计算方法。首先,基于三维单工序装配偏差模型,考虑销-孔/槽副任意布局下夹具定位偏差对装配偏差的影响,建立销-孔/槽副任意布局的三维单工序装配偏差模型。然后,阐述了数论网格采样的基本原理,运用数论网格法对零件偏差采样,基于所建立的销-孔/槽副任意布局下的三维单工序装配偏差模型,建立三维单工序装配成功率模型。最后,针对三维薄板零件装配实例,采用所建立的装配成功率模型计算其装配成功率,并采用3DCS对所建立的装配成功率模型进行仿真验证,仿真结果与理论模型计算结果相比,装配成功率相对误差为0.21%,表明了该方法的有效性。     

双浮动锥销的定位误差分析

在需要一面双销定位的零件加工过程中,采用双浮动锥销定位的设计方案.通过定位误差计算分析,双浮动锥销定位比一面双销定位的转角定位误差和移动定位误差均减小了33%,在实际使用中取得了良好的效果.     

一面两孔精确定位的分析与计算

一、一面两孔精确定位的提出对箱体、板类或类似的一些零件,在机械加工时,使其在机床上或夹具中相对于切削刀具或切削成形运动处于唯一正确的位置。常常采用工件的一个平面及视为与该面垂直的两孔作为定位基准,并据此设计相应的夹具。现在在计算确定两定位销的直径尺寸和零件基准位置误差时,都只是考虑定位     

基于蒙特卡洛模拟的夹具定位误差分析与预测

分析包含零点定位系统的发动机缸盖"一面两销"夹具定位误差机理;以多体系统约束理论以及运动学原理为基础,建立夹具定位误差与各定位元件位置以及制造偏差的关系模型。针对汽车发动机缸盖夹具,利用MATLAB蒙特卡洛模型对14个误差源进行随机取样,并多次模拟求解预测工件位姿误差;对比传统误差计算方法,该模型分析全面且精度更高;利用数值模拟及统计回归方法,分析各误差源对工件整体位移误差以及整体姿态误差的敏感性分布;为夹具综合设计过程中,公差选配具有理论指导意义。     

基于CROE的加工中心夹具设计及有限元分析

针对企业某法兰类零件,基于夹具设计理论,完成某立式加工中心夹具的设计。采用一面两销定位,根据切削力初步计算其理论夹紧力,选用杠杆液压缸夹紧,并设计合适的夹具体,在CROE软件中完成夹具三维模型的设计。为验证夹紧力大小是否合适,通过CROE中的Simulate模块对工件进行静力分析和模态分析,探究其最大等效应力、最大变形和固有频率,从而设计出合理的加工中心夹具。     

一面两孔定位的误差分析

在机械制造过程中,工艺装备是不可缺少的,而夹具在工艺装备中占有相当的比重。它的工作对制造产品的质量、生产率有直接的关系。为保证零件加工精度,由夹具定位所出现的定位误差,在目前的夹具设计中,主要考虑加工尺寸方向的定位误差,由于定位往往采用几个定位元件的组合定位,因而定位误差应进行综合分析。本文对一面两销作为组合定位元件时,产生的定位误差值作一具体的分析。欲加工图1零件的O孔,采用该零件上已加工的两孔A和B定位。直径分别为φD_A,φD_B、两孔中心距为Lg±(?)_(L0)。夹具上相应的定位元件为两定位销,直