铣削加工中最小夹紧力的计算

提出了一种计算铣削加工中夹紧工件所需最小夹紧力的简洁方法。首先,确定了工件与夹具元件之间的接触刚度;其次,建立了接触变形量与工件位移量的关系;然后,给出了工件的静态平衡方程。通过合并以上方程,建立了线性方程组计算工件与夹具元件之间的切向接触力,并根据最大切向接触力进一步计算出夹具元件与工件之间不发生相对滑动所需理论最小夹紧力。最后,通过算例验证了该方法的正确性。     

多目标的装夹方案优化及变夹紧力优化

夹具布局和夹紧力大小影响切削变形的大小和分布.基于遗传算法和有限元方法,提出一种夹具布局和夹紧力优化设计方法.该方法将同步优化夹具布局和夹紧力大小以及施加变夹紧力相结合,首先以加工变形最小化和变形分布最均匀为目标同步优化夹具布局和夹紧力大小,然后在优化后的夹具布局的基础上求解使得加工变形最小的变夹紧力大小.使用该方法进行底座薄壁零件的夹具优化设计,结果表明优化得到的设计优于经验设计和多目标优化方法,该方法有效地降低了加工过程中工件的变形,提高变形均匀度.     

夹具夹紧方案优化设计

综合分析夹具夹紧误差的各种影响因素及其影响方式,并根据影响方式归纳产生夹紧变形的两大原因,即由夹紧副变形导致的工件位置误差与由外力导致的工件变形,由此建立夹紧副变形与工件位置误差的通用关系模型;以工件位置误差最小为目标,建立了夹紧力的优化模型,可以同时实现夹紧力大小与作用点的稳健优化设计。最后用一典型实例说明了夹紧力的优化结果。所介绍的方法不仅适用于夹具设计,而且对机器人多手指抓取规划同样适用。     

夹紧力的施加顺序对薄壁机匣件装夹变形的影响

航空发动机机匣是典型的复杂薄壁件,具有尺寸大、壁厚小和零件的结构刚性较差等特点。为了保证工件加工过程的顺利进行,通常需要采用多个夹具。当夹紧元件对工件施加夹紧力时,由于施加夹紧力的顺序不同可能导致定位元件、夹紧元件与工件接触处发生变化,从而使工件变形。以航空发动机薄壁机匣件为研究对象,利用数学建模的方法分析夹紧力的施加顺序与工件产生变形的关系,建立有限元装夹模型,进一步分析对其变形的影响,运用实际装夹试验验证有限元模型的准确性。结果表明,施加夹紧力的顺序对薄壁件的装夹变形存在明显影响,且对与夹紧力直接接触表面的变形影响较大。     

弱刚度工件夹紧顺序与夹具布局的同步优化

针对弱刚度工件在定位、夹紧过程中易变形的问题,建立了夹紧顺序与接触力及节点位移增量之间关系的数学模型,给出了各夹紧步骤中工件夹具系统的静力平衡方程;在此基础上,根据最小余能原理及库仑摩擦定律,构建了装夹方案优化模型,提出了基于遗传算法的夹具布局与夹紧顺序同步优化方法。算例结果表明,该方法有效降低了由于装夹所引起的工件变形。提高了加工精度。     

夹紧方案的数学建模及夹紧力的优化设计

夹紧变形有两大产生原因:由夹紧副变形导致的工件位置误差以及由夹紧力导致的工件变形。本文主要建立了夹紧副变形与工件位置误差的关系模型;并基于该模型,以最小工件位置误差为目标,实现了夹紧力的优化设计。     

高速开关阀控制的可变夹紧力夹具

针对恒定夹紧力夹具对零件加工精度的影响,提出一种变夹紧力夹具方案。该夹具根据切削力的大小,优化分析工件最佳的夹紧点位置及各点的夹紧力,能够自动调整夹紧力的大小,以适应切削力,减少加工系统的切削变形。采用同工步数字控制技术,实现自适应夹紧功能,采用高速开关阀作为液压系统的动态控制元件控制夹紧力的大小。     

基于混合遗传算法的机床夹具夹紧力优化

利用改进的遗传算法对机床夹具夹紧力进行了优化分析,首先对遗传算法进行了优化,然后建立了夹紧力的优化目标及相应的约束条件,最后采用混合遗传算法对该优化模型进行优化。结果表明,优化后的夹紧力明显减小,而且各个方向的夹紧力分布也更为合理。该方法对其他夹紧力的计算具有一定的参考意义。     

夹具布局和夹紧力的优化方法研究

在分析了目前夹具布局和夹紧力优化设计方法的基础上,基于遗传算法和有限元方法,提出了一种优化夹具布局和夹紧力的方法。通过对一薄壁件的夹具优化分析,验证了该方法的有效性,该方法可以降低由于装夹不当所引起的工件变形程度,从而提高了加工精度。     

基于多岛遗传算法的薄壁齿圈装夹变形优化研究

针对薄壁齿圈装夹时装夹变形的问题,对夹具元件的结构参数和施加的夹紧力进行了优化,提出了采用多岛遗传算法对夹具结构参数和夹紧力的同步优化方案。通过ABAQUS软件对齿圈装夹变形进行了有限元分析,得出了变形量,将ABAQUS软件优化算法在Isight中进行了集成;以装夹变形量最小为目标函数,装夹过程中夹紧力和夹具结构参数为变量,通过多岛遗传算法对薄壁齿圈夹紧力和夹具结构进行了同步优化,得出了使薄壁齿圈装夹变形最小的夹紧力及夹具结构参数。研究结果表明:优化后装夹变形量减小93.38%,有效地降低了因夹紧力施加不当以及夹具结构不合理引起的变形,对于后续的加工精度有了明显的改善,验证了多岛遗传算法对于齿圈装夹变形优化的可行性。     

弱刚性零件夹紧顺序禁忌搜索优化方法研究

对于弱刚性零件精密加工而言,夹紧顺序对加工精度有很大的影响.针对夹具元件的夹紧顺序优化问题,建立了夹紧顺序与工件-夹具系统变形量之间的数学模型,并将夹紧顺序作为设计变量,基于禁忌搜索算法,对夹紧顺序的选择进行优化,达到减小夹具-工件系统的变形的目的,并给出实现所提方法的夹紧顺序优化的具体实例.结果表明,该方法对夹具元件...     

数控车削轮毂的夹爪改进与工艺优化

阐述在轮毂的数控车削加工过程中,由于受到夹具的夹紧力和切削力的作用,致使工件在加工时产生变形,尺寸精度大大超差,严重时甚至工件会脱落于夹具,导致工件报废。经过本人认真研究,通过改进夹爪、调整工件夹紧位置,适当改变夹头夹紧力及优化加工工艺等,从而大大提高了加工精度和生产效率,降低了劳动强度,节约生产成本。希望以上的方法能对从事相关工作的人员有一定的借鉴作用。     

薄壁件的装夹变形机理分析与控制技术

系统地提出一个分析与优选夹紧力大小、作用点以及夹紧顺序的通用方法.基于由摩擦力引起的接触力历史依赖性,定量地分析多重夹紧元件及其作用顺序对薄壁件变形的影响,并建立装夹方案的数学模型.同时提出基于最小总余能原理的有限元求解方法.另一方面,基于装夹方案的优化模型,提出装夹变形的控制技术以便获得最高的工件加工精度.以典型铝合金航空材料构件为例,模拟与分析夹紧力及夹紧顺序对其变形的影响过程.     

基于遗传算法的夹具布局和夹紧力同步优化

夹具设计是机械加工中一个重要步骤。夹具优化旨在得到最合理的夹具布局和夹紧力。为了弥补分步优化夹具布局和夹紧力以及应用传统优化算法而存在的不足,本文提出了应用遗传算法同步优化夹具布局和夹紧力的方法。使用该方法进行夹具优化的算例结果表明优化得到的设计优于经验设计,该方法是一种有效的夹具优化方法。     

压气机扇形组件涂覆夹具设计及优化

根据压气机组件的装夹特性及涂覆工艺,确定了扇形组件的涂覆夹具设计方案。结合其自身型面的特点,对其关键零部件进行设计,确定了扇形组件的装夹及定位方案。分析计算了夹紧力大小并对其进行优化。以圆角与导轨厚度为变量,研究了不用圆角下的应力值变化情况。对主轴相关尺寸进行了校核和应力分析,进一步优化了主轴结构,对复杂型面的夹具设计具有指导意义。     

基于有限元方法的陀螺框架装夹变形分析

基于ANSYS建立了陀螺框架装夹变形的有限元分析模型,对工件装夹方案、夹紧位置与变形的关系以及夹紧力与变形的关系进行了仿真优化分析。基于有限元分析结果,给出了最优的装夹方案、夹紧力的大小范围和施加位置。这种基于有限元的工件装夹变形分析方法对夹具的设计有一定的指导意义。     

基于多重夹紧的工件—夹具间接触力的预测方法

在夹具设计过程中,工件-夹具之间的接触力是工件稳定性分析和加工精度估算的关键因素.为此,根据多重夹紧力对工件的作用过程,建立了接触力与多重夹紧力的大小、作用点以及夹紧顺序之间的接触力模型.基于总余能原理,提出了接触力模型的求解算法.最后通过典型实例,详细说明了接触力的分析预测过程.     

液性塑料夹具中的薄壁套筒的力学分析

本文简述了液性塑料夹具的基本原理和使用优点及其薄壁套筒的设计。并从理论上论述了液性塑料定心夹紧机构中薄壁套筒的受力、变形情况。通过弹性力学和材料力学理论分别论述了液性塑料夹具中工件夹紧力的计算与分析。推导出工件夹紧力的精确解和一般计算公式,并由推导材料力学的使用范围。     

基于TOPSIS和MOEA/D的装夹布局方案规划方法

作为整个夹具设计中最为复杂和抽象的环节，装夹布局方案的规划直接影响着工件的加工质量、生产效率和制造成本。为此，在前期关于基于层次分析法与定位确定性的工件定位方案规划算法的研究基础上，进一步建立了一种基于逼近理想解排序法(TOPSIS)和基于分解的多目标进化算法(MOEA/D)的夹紧方案设计方法。首先，通过建立选择夹紧表面的层次结构模型，提出了计算候选夹紧表面贴近度的TOPSIS方法。其次，考虑到工件稳定性和装夹变形的双重因素，建立了同时满足夹紧阶段和加工阶段的装夹布局多目标优化模型，在利用切比雪夫方法对多目标函数进行正对性分解的基础上，构建了夹紧方案多目标优化模型的MOEA/D求解方法。最后，利用建立的方法设计出非规则零件钻孔用的装夹布局方案，并与现有夹具结构方案进行对比和分析，结果表明设计方案与现有方案完全吻合。基于TOPSIS和MOEA/D的夹紧方案规划算法易于编程实现，既能为任意工件合理地规划出夹紧方案，也能为计算机辅助夹具设计系统的开发提供理论支持。     

V形体定位时夹紧力的精确计算

本文从力的观点,分析了筒形件在V形体夹具上进行单刀镗削时,切向切削力的周期性变化对定位和夹紧的影响。指出所需夹紧力除防止工件转动是必要条件外,还应满足工件不脱离V形体表面的定位条件,提出了新的较严谨的计算公式。