自由曲面薄壁类零件的仿形装夹优化研究

兵器材料科学与工程 , 2016, 39(1): 32-37.

自由曲面薄壁类零件的仿形装夹优化研究

李莲星 ^1, , 李淑娟 ^2, , 王义强 ^3, , 张志杰 ^4, , 孟泽华 ^5, , 郭正才 ^6,

1.太原科技大学机械工程学院,山西太原,030024

2.太原科技大学机械工程学院,山西太原,030024

3.浙江大学宁波理工学院机电与能源工程学院,浙江宁波,315100

4.太原科技大学机械工程学院,山西太原,030024

5.太原科技大学机械工程学院,山西太原,030024

6.太原科技大学机械工程学院,山西太原,030024

基金项目: 宁波市自然科学基金(2013A610152) 国家科技重大专项(2012ZX04011021) 浙江省自然科学基金(Y1110708)

关键词：航空航天 , 真空吸附夹具 , 大型薄壁件 , NURBS曲面 , APDL语言 , 遗传算法

Optimization on coping clamping of thin-wall parts with sculptured surface

Keywords： aerospace , vacuum fixture , large thin-walled parts , NURBS surface , APDL language , genetic algorithm (GA)

针对大型自由曲面的薄壁件在加工中易发生变形的问题,提出结构模块化仿形定位/支撑,真空吸附夹紧的装夹理念,即由夹具定位/支撑点包络的曲面与被加工曲面的形状保持一致,真空吸附保证这些区域夹紧力均匀.开发曲面薄壁件的夹具系统模型,提出关于曲面薄壁零件等效刚度的概念.通过ANSYS的APDL语言和模拟退火遗传算法相结合的寻优途径,实现定位/支撑模块所需数量最少、布局方式最优的状态,从而提高薄壁件的等效刚度.通过对曲面工件进行模拟仿真,证明上述方法的可行性.

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