多点定位式柔性夹持工装设计与研究

为了解决飞机、汽车等行业的薄壁零件在常规方法定位加工中劳动强度大、自动化程度低、生产效率低、成本高、质量不稳定,且因形状复杂、刚度低不易定位夹持等问题,提出了基于多点真空吸附式柔性夹持工装方法。设计了一套X-Z两坐标的点阵式机械结构和采用真空泵系统的真空回路,并运用CATIA有限元分析模块对工装横梁的强度和刚度进行了校核,完成了一套用于薄壁零件的柔性工装系统。结果表明该设计满足要求,系统能有效提高制造柔性,为解决传统定位方法的缺陷提供了一种思路。     

多点柔性支撑夹具控制系统设计

为了解决现代飞机、汽车等行业的复杂薄壁曲面件生产制造中,加工定位工装适应性差、成本高等问题,提出了一种基于多点柔性支撑的夹具的设计方案。结合国内外先进的柔性定位与多点拟合曲面的原理和生产实际情况,成功设计出带有完善控制系统的多点柔性支撑夹具,有效地解决了传统专用工装存在的问题。     

基于阵列式工装的薄壁曲面件定位方法研究

为了满足航空航天、汽车等行业的发展需求,解决传统的薄壁曲面件加工定位工装适应性差、成本高等问题,提出了基于包围盒迭代方法的点阵式薄壁曲面件柔性加工定位方法,利用包围盒及包围盒迭代方法实现了薄壁曲面件的预定位和精定位.计算实例表明,所提出的方法是可行的,可有效解决薄壁曲面件定位过程中所涉及的数学模型建立、变换矩阵求解等问题,为解决薄壁曲面件加工过程的定位问题提供了一种新的思路.     

新型柔性汽车玻璃夹具设计及布局优化

针对刚性汽车玻璃夹具生产效率低、制造成本高和开发周期长等缺点,为了提高汽车的制造自动化和柔性化水平,利用真空负压吸附技术,研发出一种用于安装汽车玻璃定位销的新型夹具,并设计了一款用于薄壁曲面件定位夹紧的柔性支撑吸盘机构。由于该柔性夹具的定位块和夹紧块的位置可以根据每款汽车玻璃的具体形状尺寸进行重新调整,所以基于有限元理论,结合VB和ANSYS软件研发出柔性汽车玻璃夹具布局优化系统来提高夹具的定位精度。     

基于B样条的航空薄壁件加工变形预测与控制

针对开发航空薄壁件多点柔性工装系统的需求,研究了航空薄壁件多点柔性数控加工中的变形预测与控制问题。研究了利用有限元分析和Matlab编程建立B样条加工变形数学模型并进行预测的方法及高速铣削切削参数在线优化控制加工变形的原理和方法。研究结果表明:基于B样条曲面数学模型可对加工变形进行预测,切削参数的在线优化能够有效地控制加工变形。研究结果为有效地解决柔性工装的设计和制造提供了必要依据。     

飞机蒙皮吸盘式柔性工装系统研究

针对我国飞机生产制造业传统模式中一种零件一套专用工装的问题,采用数字化柔性工装技术的方法,研制了一套柔性工装系统,替代了多个固定工装。对应用于飞机蒙皮等零件的柔性工装系统进行研究,该系统通过电机带动立柱阵列进行三维运动控制,利用可调立柱阵列对蒙皮进行定位,采用真空吸盘对蒙皮进行吸附夹紧,最终实现了飞机蒙皮零件的重建、定位和吸附夹紧。最后用激光跟踪仪对柔性工装系统的运行精度进行检测,结果表明X、Y、Z三个方向的定位精度均在±0.1mm以内、重复定位精度均在±0.05mm以内。     

自由曲面薄壁工件加工的柔性定位方法研究

针对飞行器大型薄壁件为刚度极差的弹性体且表面轮廓为自由曲面,传统的面向刚体的六点定位原理和相应的工艺装备技术已不能适用这类工件的高效高精度加工这一问题,对新的弹性体曲面定位方法和相应的薄壁件柔性工艺装备技术进行了研究,探讨了系统数学模型的建立和求解柔性定位/支承阵列位置坐标的实用方法,并给出了基于UG/open的实现方案与相关的案例验证数据.验证结果表明,提出的方法和实现方案较好地解决了柔性定位/支承阵列的精确求解,满足了项目的总体要求.     

薄壁铝合金检具加工柔性工装夹具的设计

本文根据汽车主模型检具曲面薄壁件在铣削加工中的工装特点,结合工装夹具的理论和柔性夹具的设计要求,设计了用于不同尺寸,不同曲率薄壁件切削加工的柔性工装夹具。阐述了柔性工装夹具的使用方式,针对杆件的支承稳定性制定了夹具的高度规格。最后介绍了夹具在实际应用中的计算机控制系统部分。     

基于指数平滑的航空薄壁件加工误差预测与控制

针对开发航空薄壁件多点柔性工装系统的需求,研究了航空薄壁件多点柔性数控加工中的误差预测与控制问题,提出了基于预测的轨迹误差控制方法.对变形误差控制原理,视觉传感系统对基于结构光的曲面信息获取方法,三次指数平滑加工轨迹的预测方法进行了研究.研究结果表明:指数平滑法对加工变形值的预测具有较高的精度,对于"提前"获得刀具运动轨迹的可能位置,并采取纠正措施具有重要意义,为更有效地解决柔性工装的加工轨迹控制提供了必要依据.     

飞机翼面类部件数字化柔性装配工装设计及应用研究

对飞机翼面类部件的数字化柔性装配工装定位铆接技术进行了论述。通过分析传统刚性工装定位方法,明确在柔性装配中采用内定位的装配方式,以产品定位工艺孔为定位基准设计柔性工装,采用立柱式三坐标定位单元实现工装的柔性定位功能．利用工业机器人高度柔性化的结构特点,对翼面类部件铆钉孔进行制孔,结合DELMIA仿真反馈模型．确定柔性工装设计方案,使数字化柔性装配工装具有“夹具＋机床＋刀库”的自动化功能。