NURBS曲面薄壁类零件的仿形装夹优化研究

发布时间：2020-07-22 01:11

【摘要】：在航空航天、医疗、汽车等领域,复合材料的大型薄壁类零件越来越受到广泛应用,但是它在加工过程中的变形问题始终未能得到很好地解决。本文针对薄壁件刚度差、强度弱等缺点,提出了多点仿形定位/支撑方案,并且以自由曲面的薄壁零件为研究对象,对这些仿形点进行了优化布局。主要完成以下几项内容:深入了解关于大型薄壁零件加工的技术难点,并以此引出多点仿形装夹的发展需要,详细介绍了目前国内与国外在解决薄壁零件变形问题的研究现状,阐述课题提出的背景及意义,明确本课题研究的主要内容、主要研究方案以及相关技术要求。建立自由曲面薄壁件的数学几何模型,提出曲面薄壁零件多点定位理论,以此为基础,设计了曲面薄壁件的真空吸附夹具系统,并对其中的关键结构进行了分析,对主要零部件进行选型计算。为了衡量定位点对薄壁件的变形影响,提出了薄壁件等效刚度的概念。利用ANSYS软件对不同实例的空间曲面薄壁零件的等效刚度进行了计算,进一步研究了同样的定位方式下,切削力施加点的变形量与该点的等效刚度之间的关系。借助有限元的强大计算能力,并结合遗传算法的搜索能力,实现定位/支承点的全局搜索,最终找到最优的一组定位/支撑点。这种方法克服了随机性、经验法、均布法在确定定位点布局时存在的问题。对给定样件进行实例分析,最终找到所需要定位/支撑单元的最少个数以及此时的定位/支撑布局形式。通过与均匀法比较,证明在所用优化算法下,寻找的定位/支撑方式较优。总结性阐述了论文的所有内容,对得出的结果进行总结,并提出未来曲面薄壁件加工的发展趋势。论文在自由曲面定位/支撑点的搜索算法和夹具系统的设计方面有所研究,希望能给空间自由曲面薄壁类零件的加工和装配的发展带来一些帮助。
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG75

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李文;一种高精度环形薄壁件工艺方法的探讨[J];机械工人.冷加工;2004年04期

2 袁春晓,冯晓露;一种校直磨削加工中薄壁件变形的方法[J];机械制造;2004年12期

3 张同保;苏晓佳;刘玉卿;侯涛;;防止薄壁件深冲棱子的工艺措施[J];金属热处理;2007年09期

4 陈蔚芳;楼佩煌;陈华;;薄壁件加工变形主动补偿方法[J];航空学报;2009年03期

5 汪涛;贾爱青;;大型高精度薄壁件的以车代磨试验[J];金属加工(冷加工);2009年04期

6 石明良;;巧卸薄壁件[J];机械工人技术资料;1975年12期

7 高志祥;谈谈薄壁件的定义域[J];航空标准化;1982年04期

8 吴鸣玉;;薄壁件纵焊缝焊接机[J];机械设计与制造;1990年02期

9 尹三元,张喜春;大直径薄壁件的磨削[J];机械工人.冷加工;1991年11期

10 赵根生,熊华绍;小型薄壁件挤塑模的设计[J];模具工业;1993年11期

相关会议论文 前10条

1 万秀屏;谭薇;范鑫;冯欣明;文宝林;;某大型薄壁件车加工变形质量控制[A];第九届沈阳科学学术年会论文集（信息科学与工程技术分册）[C];2012年

2 李燕;董爱娟;;加工薄壁件安装面工艺探讨[A];2009全国机电企业工艺年会<厦工杯>工艺征文论文集[C];2009年

3 廖勇军;;薄壁件网格技术及计算经济性研究[A];2013中国汽车工程学会年会论文集[C];2013年

4 韩晓光;张凤英;翟婷婷;;空间曲面薄壁件柔性装配定位系统设计与实现[A];第十五届中国科协年会第13分会场：航空发动机设计、制造与应用技术研讨会论文集[C];2013年

5 彭昌永;高福全;范如源;;铝合金薄壁件的点焊及表面处理[A];中国工程物理研究院科技年报（2003）[C];2003年

6 栾宇;解润锋;;大型薄壁件-转轮室精加工分析[A];第七届(2009)中国钢铁年会论文集（下）[C];2009年

7 刘宇;傅戈雁;石世宏;王晨;;光内送粉激光熔覆堆积扭曲薄壁件工艺参数的控制[A];第15届全国特种加工学术会议论文集（下）[C];2013年

8 曹栩;骆合力;李尚平;张喜娥;冯涤;;Ni_3Al基合金薄壁件熔模精铸工艺研究[A];动力与能源用高温结构材料——第十一届中国高温合金年会论文集[C];2007年

9 梁朝坚;;铝合金薄壁件铸件变形研究分析[A];2009重庆市铸造年会论文集[C];2009年

10 丁春艳;杨振国;;聚碳酸酯薄壁件分层失效机制的研究[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年

相关博士学位论文 前7条

1 陈W

本文编号：2765096