大型薄壁件的多点支承/定位方法研究

王少锋 1; 2; 洪军 2; 王建国 1; 李宝童 2; 杨朝晖 3

doi:10.7652/xjtuxb201606019

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大型薄壁件的多点支承/定位方法研究

更新时间：2025-07-09

- 大型薄壁件的多点支承/定位方法研究
- Multi-Point Location Method of Large-Scale Thin-Wall Component
- 西安交通大学学报 2016年50卷第6期页码：122-129
- 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：
  
  : 2015-12-16。作者简介: 王少锋(1980—),男,讲师;洪军(通信作者),男,教授,博士生导师。基金项目: 国家自然科学基金青年基金资助项目(51405377)
- DOI：10.7652/xjtuxb201606019
  中图分类号： TH161
- 网络首发：2016-06-10，
  
  纸质出版：2016
- 稿件说明：
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王少锋 1, 2, 洪军 2, 等. 大型薄壁件的多点支承/定位方法研究[J]. 西安交通大学学报, 2016,50(6):122-129.

Multi-Point Location Method of Large-Scale Thin-Wall Component[J]. 2016, 50(6): 122-129.
王少锋 1, 2, 洪军 2, 等. 大型薄壁件的多点支承/定位方法研究[J]. 西安交通大学学报, 2016,50(6):122-129. DOI： 10.7652/xjtuxb201606019.

Multi-Point Location Method of Large-Scale Thin-Wall Component[J]. 2016, 50(6): 122-129. DOI： 10.7652/xjtuxb201606019.

摘要

为了解析工件的加工变形与其多支承/定位点布局之间的内在关联

提出了一种新颖的多点支承/定位布局优化方法。利用有限差分方法表征加工变形敏感度的思路

建立了工件加工变形对于支承/定位点布局的解析敏感度表达式

沿减小加工变形最敏感的方向调整支承/定位点分布

可以有效抑制工件加工变形、改善工艺系统刚度。以常见的大型薄壁件的多点支承/定位为研究案例

使用提出的方法对其多支承/定位点初始布局进行了搜索

以此作为全局优化初值

并对优化后的工件加工轨迹变形计算结果进行了比对

结果表明

工件最大加工变形被控制在0.669 4 mm内

相对优化前的1.022 mm减小了34.5%

由此验证了该优化方法的正确性与合理性

并且为多支承/定位点布局优化的创新思维模式提供了理论指导。

Abstract

To analyze the relationship between workpiece machining deformation and multi-point location/support distribution

a new optimization method is proposed to amend multi-point location/support distribution. Depending on the idea of representing the sensitivities of machining deformation with finite difference method

the analytic expressions for sensitivities of machining deformation with respect to location/support distribution are established. The location/support distribution is adjusted along the most sensitive direction to restrain machining deformation and improve process system stiffness. A multi-point location of large-scale thin-wall component is taken as an example

and the searched initial distribution of location/support point is regarded as the initial value for the global optimization of multi-point location/support distribution. A comparison with non-optimized workpiece machining path deformation shows the maximum machining deformation is reduced by 34.5%

which is limited below 0.669 4 mm far less than the non-optimized value of 1.022 mm.

关键词

Keywords

references

CAI W, HU S J, YUAN J. Deformable sheet metal fixturing: principles, algorithms, and simulations [J]. J Manuf Sci Eng, 1996, 118: 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(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(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.

MENASSA R J, DEVRIES W R. Optimization methods applied to selecting support positions in fixture design [J]. Trans ASME J Eng for Ind, 1991, 113: 412-418.[5] CAI W, HU S J, YUAN J X. Deformable sheet metal fixturing: principles, algorithms and simulations [J]. Trans ASME J Manufact Science and Engng, 1996, 118: 318-324.

WU N H, CHAN K C. A genetic algorithm based approach to optimal fixture configuration [J]. Comput Ind Engng, 1996, 31(3/4): 919-924.

KULANKARA K, SATYANRAYANA S, MELKOTE S N. Iterative fixture layout and clamping force optimization using the genetic algorithm [J]. Transactions of the ASME Journal of Manufacturing Science and Engineering, 2002, 124: 119-125.

秦国华, 张卫华, 周孝伦. 夹紧方案的数学建模及夹紧力的优化设计 [J]. 机械科学与技术, 2008, 24(4): 438-446.

QIN Guohua, ZHANG Weihua, ZHOU Xiaolun. Modeling and optimal design of fixture clamping scheme [J]. Mechanical Science and Technology, 2008, 24(4): 438-446.

陆俊百. 飞行器大型薄壁件柔性工艺装备系统研究 [D]. 北京: 清华大学, 2010.

王少锋, 洪军, 王建国, 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.

WANG Shaofeng, HONG Jun, WANG Jianguo, et al. Initial distribution optimization for multi-point location of large-scale thin-wall component [J]. Journal of Xi'an Jiaotong University, 2016, 50(5): 38-44.

王少锋,洪军,王建国,等.大型薄壁件多点定位的初始布局优化算法研究[J].2016,50(5):38-44.[doi:10.7652/xjtuxb 201605006]

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[J].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[J].2015,49(12):97-103.[doi:10.7652/xjtuxb201512016]

王少锋,张进华,刘志刚,等.大型飞机机身壁板装配位姿调整系统的运动规划[J].2011,45(3):102-106.[doi:10.7652/xjtuxb201103019]

丁建军,蒋庄德,李兵,等.线结构光扫描测头误差分析与补偿方法[J].2008,42(3):286-290.[doi:10.7652/xjtuxb2008 03007]

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