基于遗传算法的接头类薄壁件装夹布局优化设计.pdf

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1、!"#$年%月机床与液压'789!"#$第&%卷第$期'()*+,-.//01*234(50+)6:;<9&%,;9$!"#!#"=%>?>@A9BCCD9#""#E%FF#9!"#$9"$9"%"基于遗传算法的接头类薄壁件装夹布局优化设计于金!朱秀峰!高彦梁"沈阳航空航天大学机电工程学院!辽宁沈阳##"#%?$摘要!以接头类薄壁件为研究对象&针对其在铣削加工中装夹位置的优化设计进行研究(利用5T对四刃立铣刀和零件进行了三维建模(通过有限元分析软件(^(U56&对不同装夹位置对接头结构件变形的影响进行了模拟(以平均变形量最小为目的&基于'(.0(

2、^遗传算法对装夹位置进行了优化计算&确定了最优装夹位置(为航空接头结构件铣削加工中装夹位置对变形的控制提供了有效的方法(关键词!接头类薄壁件#装夹优化#遗传算法中图分类号!.*#?&%.T$&RR文献标志码!(RR文章编号!#""#E%FF#"!"#$#$E##!E%$4,6?5&5832"G.&*,6H6,*G&4<%-=)*)383&4.>=&4+A,66):7,2.59,5):34F)4).&-$6<32&.=*25hBD&V*5iBYXNDJ&T(/27D

3、J&6ONDZ7DJ(N8;C[7MN5DB]N8CBQZ&6ONDZ7DJ0B7;DBDJ##"#%?&)OBD7$$15.2,-.!^ZQ7_BDJQONA;BDQQOBDaK7<

4、78QKN8NH7PNWZ5T=.ONNXXNMQ;XPBXXN8NDQM<7H[BDJCMONHN;DQONPNX;8H7QB;D;XA;BDQCQ8YMQY8N[78QCK7CCBHY<7QNPWZQONXBDBQNN

5、CQM<7H[BDJCMONHN=.ON8NCN78MO8NCY

6、&其中M的具是不容忽视的(在夹具夹紧力和刀具切削力的作用体值及各定位点的位置由工件的尺寸大小和具体的下薄壁件极易产生加工变形(合理制定出装夹方案形状结构决定(第二'第三基准面上则分别只需要!可以使得加工变形最小&对零件加工精度的提高有个和#个定位点数&这是因为在第二和第三基准面积极作用(在优化过程以装夹位置为变量&并选取上设置过多的定位点容易产生定位干涉或者使工件)#*多组不同值&使得实验量较大(因此采用擅长处理产生翘曲和弯曲&最终影响工件的质量(装夹平动态非线性问题的有限元软件(^(U56建立零件铣衡约束中&工件在外力作用下始终保持平衡的充分)

7、!*削模型&通过软件改变装夹位置&对不同装夹位置必要条件是力和力矩平衡&数学表达式如下!+A进行切削模拟(针对模拟结果&利用'(.0(^计算2K/e2212&Xe&Me5d"/d#1d#出适应性函数&运用遗传算法获得最佳装夹位置({+A#"定位夹紧方案设计2"88/qK/$e2"8[1q21$e2"8Xq&X$e8Mq&Me8q5e;d"/d#1d#目前很多实验和理论证明3,E!E#4定位原理"#$更适合于薄壁件定位&其原理如图#所示&其中底面式中!K/为支撑/处的反作用力#21为夹具1的夹紧所有点和H#'H!'H%均为定位点(力#&X为摩擦力#

8、&M为铣削力#;为铣削力矩#5为工件重力#+为支撑原件个数#A为夹紧力个数#8'M8'8分别为铣削力'摩擦力和工件重力的位置矢XJ量#8