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薄壁件柔性夹持工装的仿真技术研究

孙依禺  
【摘要】:飞机薄壁件加工工艺的特殊性一直阻碍着薄壁件生产率的提高,多点阵柔性工装的使用改善了这一状况。但我国对柔性工装的研发水平和利用率还很有限。CAE技术以其独有的优势在产品设计开发中发挥了重要作用。本文应用CAE技术对柔性工装工作性能进行了仿真和分析,并针对多点柔性夹持薄壁件进行了以下研究: 在调研了国内、外柔性工装技术以及CAE技术的发展、应用现状的基础上,明确了课题的研究意义和主要内容。分析了薄壁件的成形及加工工艺,并据此提出了自适应柔性夹持技术。利用CATIA软件设计出一套3×3点阵柔性夹持工装,实现了工装的柔性化。 应用CATIA DMU模块,针对工装传动系统进行运动仿真,进而获得了运动副之间的关系曲线,验证了工装传动功能的可行性。利用Hyper Works软件分别对不同高度的立柱单元及工装台架进行了有限元静力分析和模态分析,获得了立柱单元随高度变化的静、动态规律以及工装台架应力、应变分布云图和模态振型,并提出了结构优化方案。针对多点柔性夹持薄壁件的定位点坐标求解问题进行了研究,应用ANSYS软件对薄壁件加工中产生的振动、加工变形问题进行了分析,并获得了薄壁件在不同的厚度、夹持方式、加工受力值、受力位置等因素影响下的静、动态特性及变化规律。


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