盒式可重构工装结构刚度分析

《盒式可重构工装结构刚度分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、盒式可重构工装结构刚度分析术StiffnessAnalysisoftheBoxJoint-BasedReconfigurableTooling南京航空航天大学机电学院张桂书安鲁陵刘怡冰张朋真中航工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司刘雁冰南京工程学院机械学院蒋麒麟【摘要】盒式可重构工装作为一种新型的飞机部件装配工装，在，}生能和成本等方面与常规刚性型架相比具有较大优势。应用有限元技术分析工装结构刚度，可避免骨架刚度不均、局部刚度不足等问题，使其结构更为合理。首先分析影响结构刚度的主要因素，然后利用有限元分析方法，对其结构尺寸、螺栓连接参数等进行定量

2、分析，给出确定结构尺寸和螺栓连接预紧力取值范围的原则与方法，为工装设计人员提供参考。关键词：盒式可重构工装刚度尺寸参数螺栓预紧力【ABSTRACTlTheboxjoint·basedreconfigurabletoolinghasobviousadvantagesintermsofperformanceandcostcomparedwiththeconventionalrigidjig．Ithasdrawntheattentionofthetoolingdesigners．Theapplicationoffiniteelementanalysi

3、scanavoidunevendistributionandlocalinadequacyoftoolingstiffness，andbehelpfultoobtainmorereasonablestructure．InthisPaDer,themainfactorsinfluencingthestiffnessarestudied．Thenthestructuralsizesandboltconnectionparametersareanalyzedquantitativelywithfiniteelementanalysismethod．T

4、heprincipleandmethodtodeterminethestructuralsizesandpretighteningforcearegiven，whichprovidereferencesfortoolingdesigners。Keywords：Boxjoint-basedrecon69urabletool-ingStiffnessDimensionparameterBoltpretighten-ingforceDOI：10．16080／j．issnl671—833x．2015．S2．127设计制造适用于零部件柔性定位、夹紧，骨架

5、结构连接件可重用的工装，可缩短工装研制周期，降低制造成本，提高装配生产率。2006年瑞典的Delfoi公司与Linkoping大学合作，结合模块化和可重构技术，+上海飞机制造有限公司关键技术攻关项目(SAMCl4一Js一15—002)；国家商用飞机制造工程技术研究中心创新基金项目(SAMCl3一JS—15一021)；南京航空航天大学青年科技创新基金(NS2012103)；国防基础科研项目(A0520132008)资助。提出了基于盒式连接的低成本可重构工装(AffordableReconfigurableTooling，ART)，简称盒式可重构工

6、装⋯，它借助盒式连接框架，在框架梁上通过安装各种定位夹持器，利用激光跟踪仪精确定位，完成对工件的定位和夹紧，实现产品装配。目前，盒式可重构工装已在国外航空企业得到应用和发展。2009年，空客公司在柔性盒式可重构项目中建立了首个BoxJoint【21(盒式连接可重构工装)，如图1所示。该工装首次应用于复合材料翼盒装配，通过利用激光跟踪仪将模块化定位夹持器快速定位、夹紧的优势，实现复合材料构件装配。文中还对骨架连接结构的受力形式进行了分析，通过静载试验研究了梁在载荷作用下的挠度变化和残余变形，提出了应对残余变形的方法。图1盒式可重构工装BoxJoi

7、rltFig．1Boxjoint—basedreconfigurabletoolingBoxJoint在国内，郑联语【3l对盒式可重构工装进行了较为系统的研究，总结了盒式连接的基本结构、典型模块及特点，分别阐述了盒式连接工装的若干关键技术。蔡志为H1对基于盒式连接的工装，就如何快速搭建工装型架提出了快速配置的方法，在CATIA中开发了其快速配置系统，帮助工装设计人员快速地完成可重构柔性工装的配置，对可重构柔性工装快速设计进行了进2015年增刊S2127一步研究。工装刚度是保持装配件的空间位置准确度及其稳定性的重要基础，为了保证型架具有足够的刚度

8、，应用有限元技术，可避免骨架刚度不均、局部刚度不足等问题，使其结构更为合理。因此，本文以装配复合材料翼盒的盒式可重构工装为例，首先，建立有限元分析模型