【摘要】：在航空航天、醫(yī)療、汽車等領(lǐng)域,復(fù)合材料的大型薄壁類零件越來越受到廣泛應(yīng)用,但是它在加工過程中的變形問題始終未能得到很好地解決。本文針對薄壁件剛度差、強(qiáng)度弱等缺點(diǎn),提出了多點(diǎn)仿形定位/支撐方案,并且以自由曲面的薄壁零件為研究對象,對這些仿形點(diǎn)進(jìn)行了優(yōu)化布局。主要完成以下幾項(xiàng)內(nèi)容:深入了解關(guān)于大型薄壁零件加工的技術(shù)難點(diǎn),并以此引出多點(diǎn)仿形裝夾的發(fā)展需要,詳細(xì)介紹了目前國內(nèi)與國外在解決薄壁零件變形問題的研究現(xiàn)狀,闡述課題提出的背景及意義,明確本課題研究的主要內(nèi)容、主要研究方案以及相關(guān)技術(shù)要求。建立自由曲面薄壁件的數(shù)學(xué)幾何模型,提出曲面薄壁零件多點(diǎn)定位理論,以此為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了曲面薄壁件的真空吸附夾具系統(tǒng),并對其中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,對主要零部件進(jìn)行選型計(jì)算。為了衡量定位點(diǎn)對薄壁件的變形影響,提出了薄壁件等效剛度的概念。利用ANSYS軟件對不同實(shí)例的空間曲面薄壁零件的等效剛度進(jìn)行了計(jì)算,進(jìn)一步研究了同樣的定位方式下,切削力施加點(diǎn)的變形量與該點(diǎn)的等效剛度之間的關(guān)系。借助有限元的強(qiáng)大計(jì)算能力,并結(jié)合遺傳算法的搜索能力,實(shí)現(xiàn)定位/支承點(diǎn)的全局搜索,最終找到最優(yōu)的一組定位/支撐點(diǎn)。這種方法克服了隨機(jī)性、經(jīng)驗(yàn)法、均布法在確定定位點(diǎn)布局時存在的問題。對給定樣件進(jìn)行實(shí)例分析,最終找到所需要定位/支撐單元的最少個數(shù)以及此時的定位/支撐布局形式。通過與均勻法比較,證明在所用優(yōu)化算法下,尋找的定位/支撐方式較優(yōu)�？偨Y(jié)性闡述了論文的所有內(nèi)容,對得出的結(jié)果進(jìn)行總結(jié),并提出未來曲面薄壁件加工的發(fā)展趨勢。論文在自由曲面定位/支撐點(diǎn)的搜索算法和夾具系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面有所研究,希望能給空間自由曲面薄壁類零件的加工和裝配的發(fā)展帶來一些幫助。
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG75

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本文編號：2765096