飞机柔性夹具的应用与研究

主要研究气动、液压与电传技术在航空制造业中装配工艺中的应用.对研制出数控机床气动柔性夹紧系统,及其在飞机上零件加工上的应用进行了详细论述,包括柔性系统的机构组成、工作原理及PLC控制系统.该技术的突破为我国飞机数字化加工装配提供了参考价值,并将促进航空制造业的跨越式发展.     

基于PLC的飞机结构件变夹紧力柔性夹具研究

针对飞机结构件高速数控铣削加工的装夹问题,提出了一种自动化水平较高、夹紧力可控的柔性夹具方案。详细论述了该夹具系统的组成结构、工作原理以及控制程序。利用传感器检测、相关电磁阀组件以及PLC控制,实现结构件装夹的自动定位和可靠夹紧。采用ANSYS分析结构件受力状态,确定最优夹紧力,结合PLC中PID控制模块和高速空气开关,实现气动控制中目标夹紧力的在线控制。解决了结构件因夹紧力过大使得工件变形的问题,提升了夹具装备的自动化和柔性程度。     

飞机结构件快装夹具

提出一种可实现快速定位和快速夹紧的飞机结构件快装夹具方案。将PLC控制系统、液压系统、传感器系统和电磁转换原理有机地结合。PLC系统对整个加工过程作精准地控制,以实现整个系统的实时监控;液压系统能够实现柔性夹具单元的自动定位和自动夹紧,以实现夹具系统的快速性;传感器用于准确控制柔性夹具单元位置和夹紧力;电磁转换能够实现柔性夹具单元的自由移动和旋转。最后给出了快装夹具的实例。     

飞机蒙皮加工柔性夹具系统的研制

概述了飞机蒙皮的重要性和蒙皮加工存在的问题,设计了柔性夹具系统的机械结构,研制了柔性夹具的控制系统,标定了柔性夹具系统的精度,实现了飞拉蒙皮加工的定位夹紧。     

系列拨叉轴圆弧槽铣夹具的设计与制造

根据变速箱拨叉轴上圆弧槽相对位置准确、系列拨叉轴可以在一套夹具上装夹、多个零件同时加工的加工要求,设计了一种分体式气动铣床夹具。夹具采用定位块限位拨叉轴端面、燕尾面支承拨叉轴外圆的定位方式,工件外圆多点气动夹紧。通过两级增力机构,增大夹紧力。柔性传动力矩,消除了交变铣削力作用下产生的振动。依据切削力的计算选择了气缸规格。本设计实现了工件在夹具中成组布置,提高了生产效率,保证了加工质量。     

基于PLC的夹紧力在线调控系统

为了获得金属切削过程中的合理夹紧力,减少薄板件的铣削变形,将PLC技术应用到机床夹具的设计中,设计了夹紧力大小可动态调控的液压夹具系统(HFAC).HFAC系统包括夹紧机构、液压系统和控制机构,通过PLC闭环控制调节电液比例减压阀的出口压力,以使系统获得高精度夹紧力,并实现夹紧力的动态调控.实验结果表明,HFAC系统可实时调节机床夹具的夹紧力,其夹紧力控制精度为3％左右,即系统具有良好的稳定性以及较高的夹紧力控制精度.     

一种实现切换车型的车门加强板焊接夹具设计

介绍一种车门加强板总成焊接夹具的设计,能够实现两种不同车型的车门加强板总成的焊接,主要包括BASE板、定位机构、夹紧单元以及气动控制系统等。与传统的焊接夹具相比,该套焊接夹具结构设计合理,提高了焊接效率,降低了焊接夹具的制作成本,实现了车门加强板总成焊接的柔性化生产。     

减振板6-φ11孔专用夹具设计

为了实现减振板一次装夹完成6个孔的加工,设计了一套液压专用自动夹具。针对减振板的形状特点,采用完全定位方案,设计了液压夹紧机构,计算了切削力和夹紧力,选用了液压油缸。实践证明:该夹具结构简单,操作方便,保证了加工质量,提高了加工效率。     

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。     

富康等速驱动轴三柱槽半轴三等分孔的加工

三柱槽半轴为富康轿车等速驱动轴总成三柱销轴承中的重要零件（图1）,其尺寸精度及位置公差要求较高且属于细长零件。在试制中,因没有加工该零件的专用设备,而外协加工周期长加工费用较高,故决定设计专用夹具在CK6140B数控车床上加工三等分孔。1夹具设计及制造夹具设计应具有较高的同轴度和等分精度,保证零件定位可靠,同时亦应装夹方便及防止夹具产生振动等。依据上述条件,夹具设计时采用液压夹紧机构,等分机构采用气动分度头,其等分精度为土10n,夹紧机构采用液压动力卡盘。制造夹具时重点控制了气动分度头、油缸及动力卡盘三部…     

油缸式夹紧机构的原理及应用

针对铰链式的夹具夹紧机构在应用过程中存在：1）重量较大的工件加工（如发动机的缸体）在产品的加工过程中,工件在落下定位的过程中会和夹具压板发生干涉,导致加工工件无法正常进入夹具;2）形状不规则零件,往往由于空间的局限性,工件进出夹具时需要压板让开装卸工件的空间,才能实现工件的装卸。以上两点,限制了铰链式夹紧机构的应用。基于铰链式夹紧机构存在的问题,根据通用油缸活塞运动的原理设计了油缸式夹紧机构,夹紧压板在运动过程中走水平直线运动,很好地解决了工件在上下料的过程中与夹紧压板发生干涉或工件夹紧过程中夹紧压板与工件凸台或加强筋发生干涉的问题,实现了工件在上述特殊情况下的工件夹紧。     

可调整夹具的设计和使用

二、可调整夹具的设计设计可调整夹具首先要对同族同组中的零件,根据结构形状,工艺特点等决定此组零件中共同的定位基准和夹紧方法,进一步把不同的定位夹紧方式形成系统,用符号把各种典型的定位夹紧方式表示出来,即为可调整夹具的定位夹紧方式系统图。图9即为气动低虎钳上的典型的定位夹紧方式系统图部分示例。     

连杆清洗设备的气动夹具设计

为提高连杆在清洗中的定位夹紧,结合连杆的结构及其清洗要求,运用气动原理及PLC控制技术,设计一套结构简单、操作方便的连杆清洗设备夹具,增强连杆夹紧可靠度及强度,使清洗效率更高。     

液压泵缸体专用分度转位夹具设计

为了实现液压泵缸体一次装夹完成7-Φ19H6孔的加工,设计了一套专用夹具。针对液压泵缸体的形状特点,采用完全定位方案,设计了夹紧机构,计算了切削力和夹紧力,夹具具有分度转位功能,转位机构通过分度盘和插拔定位销对七个工位进行确定,一次定位夹紧完成七个孔的加工。实践证明:该夹具设计合理,操作方便,保证了加工精度,提高了生产效率。     

气动夹具系统改进设计

某机加工企业因业务发展需要新接收一批零件,但该企业现有气动机床夹具设备不能胜任其定位及加工精度要求,在不增加过多成本的基础上,对现有气动夹具系统改进设计做详细论述,并给出各设计环节的气动系统图、设计说明及设计完成后的气动夹具总图。将设计完成后的夹具系统在Automation Studio 7.0 Professional软件中建模并仿真,分析各缸线性位置-时间关系;各缸起步伸出时在0～50 mm范围内3个缸同步,有效提高了设备的生产效率。在51～250 mm长度范围内夹紧缸运动速度开始降低,实现定位缸先定位。退出时由于夹紧缸垂直布置原因,在250～233.69 mm范围内出现微小波动,其波动范围在16.3 mm;由于此段为各缸退出段,对零件加工精度无影响。正常工作后各缸运行平稳,波动现象消失,满足加工要求。最后将改进后的气动系统和原系统作对比分析,结果表明：改进设计后的气动系统不仅能够完全胜任新零件的加工精度要求,且有效避免了原设备故障率高、维护保养困难、设备成本高、噪声大的诸多不足。     

止摆器数控加工夹具的设计

从止摆器零件的结构特点出发,对原加工工艺进行了改进,并设计了一种在VMC650加工中心上一次装夹加工16个止摆器零件的气动夹具。介绍了这一加工夹具的定位设计、夹紧设计与工作过程。应用这一加工夹具,可以提高止摆器的数控加工效率,并保证加工质量。     

薄壁类小型回转结构件的模块化气动夹具设计

小型回转类薄壁零件的铣削加工,在加工中心上一般采用三爪自定心卡盘直接夹紧或通过衬套夹紧,该装夹方式装夹精度低,装夹完零件后需要重新校正坐标系,并且由于夹紧力为线接触或点接触,容易造成零件变形,从而影响零件的加工质量及效率。采用弹簧卡头夹紧技术,可以改善装夹状态,减小零件的装夹变形,根据零件成组技术、模块化技术和自动夹紧技术进行夹具设计,可达到精益生产目标。依据成组技术对零件进行分类后,根据被加工零件夹持部位的直径选用对应的弹簧卡头,并利用切削力计算出所需夹紧力,从而选择合适的气缸型号,实现了薄壁类小型回转结构件模块化气动夹具设计,经过生产现场的实际应用,提高了零件的加工质量及效率,降低了生产成本和劳动强度。通过对夹具方案的拓展应用,设计了多工位的模块化气动夹具,进一步提升了加工效率。     

大直径工件自动定心涨紧夹具设计

为专用管螺纹加工机床设计专用的夹具,该夹具可以在一次性定位夹紧后完成内孔粗精加工、偏梯螺纹的加工以及端面加工。夹具中采用聚氨酯橡胶作为涨紧元件,具有夹紧可靠,变形均匀,自动定心等优点,克服了普通三爪卡盘用作大直径工件夹紧机构时的缺点,且利用电磁吸盘将该夹具设计为自动夹紧机构,夹紧过程方便快捷,效率高,而且成本低。     

汽车主模型薄壁件加工防变形夹具设计与研究

针对汽车检测工具主模型薄壁部分切削加工过程中工件容易变形的问题,设计了薄壁件加工防变形夹具,利用浮动的辅助支撑杆对工件进行支撑,可以在磁流变液浮力的作用下与工件表面自适应贴合。设计了真空吸盘和定位装置对工件夹紧与定位,滑动定位装置可实现夹具在空间区域进行定位,采用真空吸盘装置的夹紧方案可以快速更换加工工件,不影响表面加工质量且方便稳定。柔性体现在夹具能够自适应调整以适用于不同类型主模型薄壁件的切削加工,从而节省夹具的制造成本。利用计算机辅助软件算出夹紧点的合理位置,能保证工件在加工中不产生位移和变形;利用磁流变液锁紧装置可快速改变辅助支撑杆的松紧状态;提高了工件的装夹效率,节省工时,实现加工要求。     

斜楔机构在夹具设计中的典型应用

斜楔机构是机械中的常见机构,该机构具有动作灵敏、加工方便、装配性好、可以自锁等优点,因此成为夹具设计中常用机构之一,现将应用实例介绍如下。（1）斜楔机构可作定位夹紧机构图1所示是加工某轴承底座上弹簧孔的钻孔夹具。