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试析在线基于平面度原位检测可调铣削夹具设计

收藏本文 2024-04-07 点赞:7244 浏览:23118 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着先进制造技术的快速进展,整体切削成型零件的需求量越来越大。由于金属切削历程中,工件一直处于动态受力状态,切削力大小与受力点位置不断发生变化,所以大型薄板件的切削变形不足始终难以有效制约。由此,本论文以铣削加工中的工件变形在线补偿为目的,探讨夹紧力大小与支撑点位置的在线动态调控策略,设计在线动态可调控的铣削夹具系统,为铣削变形的在线补偿奠定基础。将数字制约技术运用到铣削夹具中,设计了夹紧力大小可动态调控的液压铣削夹具系统,它主要包括平面度在线检测系统、夹紧力动态可调的夹紧装置和支撑点位置动态可调的支撑装置三部分。在综合浅析平面度检测技术基础上,探讨铣削历程的平面度在线测量策略,设计了高精度激光在线测量系统,利用误差分离技术进行平面度数据处理。设计了基于混合粒子群的平面度误差评定算法,并与传统基于遗传算法和基于最小乘法的平面度算法进行比较浅析。平面度误差的在线检测,为铣削夹具的动态调控提供基础数据。探讨夹紧力大小的在线动态调控策略,以传统压紧方式为基础,将电液比例技术运用于夹紧力可在线动态调控的夹紧装置。构建系统的闭环制约方式,设计液压系统的组成与夹具力的动态调控算法,并编写了相应的plc制约程序,用winCC组态软件对夹紧力大小进行实时监控。探讨夹具系统支撑点动态可调的策略,分别设计基于滚轮方式的单个支撑点位置动态可调的支撑装置和多个支撑点位置动态可调的支撑装置。进行支撑机构的有限元浅析与论述校核计算。给出机构的运动原理,设计相应的运动制约算法并编写系统的运动制约程序,实现了在线动态调控的铣削夹具系统。关键词:在线测量论文误差分离论文混沌粒子群论文动态调控论文夹具论文

    摘要11-12

    ABSTRACT12-14

    第1章 绪论14-26

    1.1 探讨背景14

    1.2 在线检测技术探讨近况14-18

    1.2.1 平面度检测策略探讨近况15-16

    1.2.2 平面度误差评定近况16-18

    1.3 可变夹紧力与可动支撑技术探讨近况18-23

    1.3.1 夹具的产生18

    1.3.2 夹紧力自动制约技术探讨近况18-20

    1.3.3 可变支撑探讨近况20-23

    1.4 探讨目的及作用23-24

    1.4.1 课题来源23-24

    1.4.2 探讨目的及作用24

    1.5 主要探讨内容24-26

    第2章 相关论述基础26-38

    2.1 总体设计26-27

    2.2 平面度误差检测27-33

    2.2.1 平面度检测策略27-29

    2.2.2 平面度评定策略29-33

    2.3 装夹布局和夹紧力优化策略33-35

    2.3.1 夹紧力优化33-34

    2.3.2 最优支撑点位置34-35

    2.4 自动制约原理35-36

    2.4.1 PID原理35

    2.4.2 PID算法及指令35-36

    2.5 本章小结36-38

    第3章 平面度在线检测系统探讨38-58

    3.1 平面度检测数据获取38-46

    3.1.1 在线检测原理38-39

    3.1.2 导轨及其精度计算39

    3.1.3 误差分离技术39-43

    3.1.4 离散数据的曲面插值43-46

    3.2 平面度误差评定46-57

    3.2.1 平面度评定优化算法流程46-47

    3.2.2 混沌粒子群算法47-50

    3.2.3 实现CPSO平面度算法步骤50-53

    3.2.4 最小二乘法步骤53-55

    3.2.5 遗传算法55-56

    3.2.6 数据比较56-57

    3.3 本章小结57-58

    第4章 在线动态调控夹具设计58-86

    4.1 可调夹紧机构设计58-71

    4.1.1 总体设计58-62

    4.1.2 结构设计62-65

    4.1.3 控压元件的选择65-66

    4.1.4 制约系统设计66-70

    4.1.5 可调夹紧力的夹具装置设计70-71

    4.2 可动支撑机构设计71-84

    4.2.1 支撑装置设计71-74

    4.2.2 支撑装置的结构设计74-79

    4.2.3 制约系统设计79-81

    4.2.4 三个支撑独立运动的结构设计81-84

    4.3 夹具系统设计84-85

    4.4 本章小结85-86

    第5章 结论和展望86-88

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