多点柔性工装装夹布局优化研究.pdf

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1、工艺与检测Techn010gyandTest多点柔-I生工装装夹布局优化研究冰于金高彦梁(沈阳航空航天大学机电工程学院，辽宁沈阳110136)摘要：薄壁件在多点柔性工装系统定位和支撑作用下，支撑单元布局对其加工变形的影响尤为明显。为此，结合有限元技术、正交实验理论和多元非线性回归的方法，提出以支撑单元的布局为设计参数，建立以薄壁件的最大变形和平均变形为指标的加工变形预测模型。为了简化计算。采用加权的方法将多目标预测模型转化为单目标预测模型，进一步以该单目标预测模型为目标函数，采用全局寻优能力较强的遗传算

2、法进行优化计算，得到理论最优的装夹布局。实验结果表明：多点柔性工装系统的装夹布局与薄壁件的加工变形确实有非线性回归关系，且通过遗传算法得到的最优装夹布局，经过加工分析其最大变形量和平均变形量分别比均匀分布布局降低了53．0％和54．4％。比正交实验最低降低了19．0％和8．9％。关键词：薄壁件；多点柔性工装；支撑单元布局优化；多元非线性回归；遗传算法中图分类号：TH165+．2：TH16文献标识码：AResearchonclampingdistributionoptimizationofmulti——p

3、ointflexibletoolingsystemYUJin，GAOYanliang(SchoolofMechatronicEngineering，ShenyangAerospaceUniversity，Shenyang110136，CHN)Abstract：Duringthemulti—pointflexibleprocessingofthin—walledcomponents，suppo~unitdistributionhasanobviousinfluenceonmachinedeformatio

4、n．Therefore，combiningthetheoryoffiniteelementanalysis，theorthogonalexperimentandthemethodofmultivariatenonlinearregression，putforwardtoregardthesupportunitdistributeasdesignparameters，andestablishthepredictionmodelputtingthemaximumdeformationandtheaverag

5、edeformationasatarget．Inordertosimplifythecalculation，aweightedwayisusedtomakethemulti—objectivepredictionmodelintosingleobjectivepredictionmodel，furthertotreatthesingleobjectivepredictionmodelastheobjectivefunction，byapplyingthegeneticalgorithmtooptimiz

6、ethesupportunitdistribution，andgaintheoptimallayout．Theresultshowsthatsupportunitdistributionandmillingdeformationdohaveanonlinearregressingrelationship，andcomparedtothemaximumdeformationandtheaveragedeformationofuniformdistribution，themillingdeformation

7、oftheoptimallayoutdecreaseby53．0％and54．4％：andcomparedtotheminimumdeformationoforthogo—nalexperimentdecreaseby19．0％and8．9％．Keywords：thin—walledcomponent；multi—pointflexiblefixturesystem；supportunitdistributionoptimization；multivariatenonlinearregressing；g

8、eneticalgorithm近年来，许多学者对大型薄壁件的加工变形控制有限元方法对薄壁件多点柔性加工变形进行分析，并问题进行了深入研究，随着自动化水平的不断提高，多总结相关变形规律；陆俊百、周凯等“提出了自适应点柔性工装系统成为研究的热点，它能够有效地解决优化的方法和遗传算法两种方法优化装夹布局，经过大型薄壁件在铣削加工中的变形问题，但是传统的装优化分析得到了最优布局，使资源得到最佳利用，且满夹方法一般采用均布分布和密集支撑的方法，浪费了