裝夾誤差及其主動控制方法研究.pdf

1、薄壁件剛度低，在夾緊力等作用下容易產(chǎn)生較大變形，難以滿足加工精度要求。因此，針對低剛度結(jié)構(gòu)件的裝夾變形問題，研究工件的裝夾誤差控制技術(shù)，對零件加工精度的提高很有意義。本文以鋁合金薄壁件為對象，將有限元技術(shù)、遺傳算法與現(xiàn)代數(shù)控制造技術(shù)相結(jié)合，從裝夾變形預(yù)測、裝夾誤差控制等方面展開了研究，具體研究內(nèi)容如下：
　　 1．分析了工件—夾具系統(tǒng)在裝夾過程中的變形情況，針對低剛度件在裝夾過程中產(chǎn)生的主要誤差（工件變形），利用數(shù)學(xué)建模技術(shù)和有

2、限元分析技術(shù)對其進(jìn)行分析，建立了工件裝夾變形求解的數(shù)學(xué)模型和裝夾系統(tǒng)有限元分析模型。
　　 2．研究了通過優(yōu)化夾具布局和夾緊力的裝夾誤差控制方法。以工件裝夾過程中形位誤差最小為目標(biāo)函數(shù)，建立了夾具布局和夾緊力優(yōu)化模型，采用有限元方法和遺傳算法相結(jié)合的方法，對夾具布局和夾緊力進(jìn)行了同步優(yōu)化。以典型框類構(gòu)件為例，驗(yàn)證了裝夾優(yōu)化模型和優(yōu)化方法的有效性。
　　 3．為了進(jìn)一步控制裝夾誤差對工件加工精度的影響，提出了裝夾誤差的主

3、動補(bǔ)償方法，即在裝夾誤差預(yù)測基礎(chǔ)上，通過修正加工路徑，實(shí)現(xiàn)誤差補(bǔ)償?shù)姆椒?。結(jié)合裝夾誤差的特點(diǎn)，在綜合考慮加工精度和效率的基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析了采用完全誤差補(bǔ)償法、基于公差的局部誤差補(bǔ)償法和誤差均勻化補(bǔ)償法進(jìn)行誤差補(bǔ)償?shù)牧鞒?，建立了薄壁件裝夾誤差主動補(bǔ)償模型，并通過裝夾誤差補(bǔ)償試驗(yàn)，驗(yàn)證了裝夾誤差主動補(bǔ)償方法的有效性。 4．在上述分析和研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)控編程技術(shù)，采用VB語言完成了基于裝夾誤差補(bǔ)償?shù)臄?shù)控程序自動生成系統(tǒng)的開發(fā)。該系統(tǒng)集成了