大型薄壁件多点定位的初始布局优化算法研究

王少锋 1; 2; 洪军 2; 王建国 1; 李宝童 2; 杨朝晖 3

doi:10.7652/xjtuxb201605006

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大型薄壁件多点定位的初始布局优化算法研究

更新时间：2025-05-08

- 大型薄壁件多点定位的初始布局优化算法研究
- Initial Distribution Optimization for Multi-Point Location of Large Thin-Walled Components
- 西安交通大学学报 2016年50卷第5期页码：38-44
- 作者机构：
  
  1. 内蒙古科技大学机械工程学院,内蒙古,包头,014010
  2. 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,西安,710049
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  : 2015-10-27。作者简介: 王少锋(1980—),男,讲师。基金项目: 国家自然科学基金青年基金资助项目(51405377)
- DOI：10.7652/xjtuxb201605006
  中图分类号： TH161
- 网络首发：2016-05-10，
  
  纸质出版：2016
- 稿件说明：
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王少锋 1, 2, 洪军 2, 等. 大型薄壁件多点定位的初始布局优化算法研究[J]. 西安交通大学学报, 2016,50(5):38-44.

Initial Distribution Optimization for Multi-Point Location of Large Thin-Walled Components[J]. 2016, 50(5): 38-44.
王少锋 1, 2, 洪军 2, 等. 大型薄壁件多点定位的初始布局优化算法研究[J]. 西安交通大学学报, 2016,50(5):38-44. DOI： 10.7652/xjtuxb201605006.

Initial Distribution Optimization for Multi-Point Location of Large Thin-Walled Components[J]. 2016, 50(5): 38-44. DOI： 10.7652/xjtuxb201605006.

摘要

为了抑制大型薄壁件加工过程中传统“N-2-1”定位原理的支承/定位能力局部失效的现象

以满足工件夹紧力和外形定位精度为目标

并基于支承/定位资源约束

提出了跟随加工区域布置定位点的“X-2-1”多点支承/定位方法

该方法不仅能保证工件加工过程中的夹持可靠性

而且能实现对工件不同加工区域定位误差有针对性的重点防控。实验结果表明:使用该方法计算得到的工件最大定位误差小于0.2 mm

远远优于传统均布支承/定位点在相同实验条件下实验件0.8 mm的最大定位误差

从而抑制了工件外形定位误差对加工质量的扰动。提出的支承/定位点初始布局方案可为进一步的全局优化

并以此控制工件加工变形、提高工艺系统刚度

最终改善加工质量奠定基础。

Abstract

To restrain the dynamic change of effective locators in the manufacturing process of large thin-walled components

a new “X-2-1” locating method is proposed to distribute the location/support points following machining region

with the goal to meet the requirements for the clamping force

positioning accuracy and maximum support capacity. This method can ensure reliable clamping in the machining process of workpieces

and control positioning error in different machining regions. Simulation and experiment show that the maximum positioning error is 0.2 mm

much better than that obtained when twenty location/support points are distributed evenly over the whole support area of a workpiece. The improvement suppresses the perturbations of clamping deformation to machining quality. Furthermore

the optimization result of initial distribution of location/support points provides a foundation for a further global optimization of multi-point location distribution of large thin-walled components so as to increase process system's stiffness

decrease machining distortion

and improve machining quality.

关键词

Keywords

references

CAI W, HU S J, YUAN J. Deformable sheet metal fixturing: principles, algorithms, and simulations [J]. Journal of Manufacturing Science and Engineering, 1996, 118(3): 318-324.

胡福文, 李东升, 李小强, 等. 面向飞机蒙皮柔性夹持数控切边的定位仿真系统及应用 [J]. 计算机集成制造系统, 2012, 18(5): 993-998.

HU Fuwen, LI Dongsheng, LI Xiaoqiang, et al. Locating simulation for aircraft skins NC trimming based on flexible holding fixture [J]. Computer Integrated Manufacturing Systems, 2012, 18(5): 993-998.

胡福文, 李东升, 李小强, 等. 蒙皮柔性夹持数控切边的工艺设计方法 [J]. 北京航空航天大学学报, 2012, 38(5): 675-680.

HU Fuwen, LI Dongsheng, LI Xiaoqiang, et al. Process planning of aircraft skins NC trimming based on reconfigurable fixture [J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2012, 38(5): 675-680.

KING L S, HUTTER I. Theoretical approach for generating optimal fixturing locations for prismatic workparts in automated assembly [J]. Journal of Manufacturing Systems, 1993, 12(5): 409-416.

DEMETER E C. Min-max load model for optimizing machine fixture performance [J]. Journal of Engineering for Industry, 1995, 117(2): 183-186.

MENASSA R J, DEVRIES W R. Optimization methods applied to selecting support positions in fixture design [J]. Journal of Engineering for Industry, 1991, 113(4): 412-418.

PONG P C, BARTON R R, COHEN P H. Optimum fixture design [C]∥Proceedings of the 2nd Industrial Engineering Research Conference. Los Angeles, CA, USA: IIE, 1993: 6-10.

DEMETER E C. Fast support layout optimization [J]. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 1998, 38(10/11): 1221-1239.

刘春青, 洪军, 王少锋, 等. 飞机薄壁件多点柔性定位变形控制寻优算法 [J]. 上海交通大学学报, 2013, 47(8): 1191-1197.

LIU Chunqing, HONG Jun, WANG Shaofeng, et al. Searching optimization algorithm for deformation control of aircraft thin-walled parts in multi-point flexible tooling system [J]. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2013, 47(8): 1191-1197.

吴继琸,朱刚贤,陆斌,等.自愈合效应对光内送粉激光变斑熔覆成形薄壁件的影响.2016,50(1):145-150.[doi:10.7652/xjtuxb201601022]

周强,刘志刚,洪军,等.卡尔曼滤波在精密机床装配过程误差状态估计中的应用.2015,49(12):97-103.[doi:10.7652/xjtuxb201512016]

侯明明,吴九汇,姜宁.旋转封闭薄壁球壳辐射噪声的多极展开方法.2014,48(7):102-108.[doi:10.7652/xjtuxb201407 018]

黄泽华,李建勇,樊文刚,等.复杂曲面薄壁叶片点铣加工弹性变形预测.2012,46(5):67-72.[doi:10.7652/xjtuxb2012 05012]

徐海洋,宋国兵,樊占峰,等.行波波头的参数识别方法在高压直流输电系统中的应用.2016,50(2):85-90.[doi:10.7652/xjtuxb201602015]

王新孟,杨军,梅雪松,等.精密坐标镗床进给系统热误差分析与预测.2015,49(10):22-28.[doi:10.7652/xjtuxb201510 004]

郝双晖,王磊,宋宝玉,等.交流伺服系统永磁同步电机电流及位置二级状态观测器设计.2015,49(5):100-107.[doi:10.7652/xjtuxb201505016]

吴杰,冯祖仁,刘恒,等.水下目标多元声传感阵列网络定位方法.2015,49(4):40-45.[doi:10.7652/xjtuxb201504007]

董恩清,刘伟,宋洋.采用三角形节点块处理无线传感器网络节点定位中节点翻转歧义的迭代方法.2015,49(4):84-90.[doi:10.7652/xjtuxb201504014]

王云龙,吴瑛.联合时延与多普勒频率的直接定位改进算法.2015,49(4):123-129.[doi:10.7652/xjtuxb201504020]

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