孔系组合夹具夹紧方案自动规划方法的研究

摘要

本文提出了基于孔系组合夹具的零件夹紧方案的自动设计方法,适用于由平面和圆柱面组成的工件在三轴加工中心等机床上的钻铣加工工艺.该研究的核心工作是:根据给定的用边界表示法表示的工件实体模型、加工区域和工件定位方案,确定最优的工件夹紧方案.本文提出基于实体模型的工件的可行夹紧表面信息的提取与表示方法,从零件信息中提取可行的装夹表面信息;同时通过对工件最大外轮廓形状的规约化处理,确定了所需夹紧装置的个数,实现了工件夹紧点的分区和分类;提出了工件夹紧点的组合方法,建立了夹紧方案的质量层次模型;根据工件受力多边形概念以及夹紧点位置、高度与受力多边形关系,建立了工件夹紧方案的质量评价指标.该方法可与CAD、CAPP系统集成,能为工件的工艺规划和装夹方案的设计提供全部的候选夹紧方案.根据本文提出的算法,在几何造型系统ACIS 7.0和VC++ 6.0平台上开发了组合夹具夹紧方案自动规划的原型系统,该系统通过对几个实例测试,验证了本文提出的算法.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1组合夹具及其概论

1.1.1概论

1.1.2组合夹具及其分类

1.1.3孔系组合夹具的特点

1.2孔系组合夹具的研究状况

1.2.1国内外研究的现状

1.2.2本课题的前期工作

1.3本文的研究目标和内容

1.3.1本文的研究目标

1.3.2本文的研究内容

1.4本文的组织结构

第二章孔系组合夹具的构形设计原理

2.1工件的装夹

2.1.1孔系组合夹具元件

2.1.2孔系组合夹具构形设计要求

2.2定位原理

2.2.1定位基准

2.2.2工件在空间的自由度

2.2.3六点定位原理

2.2.4现有定位规划方法介绍

2.3夹紧原理

2.3.1夹紧设计的基本要求

2.3.2夹紧力方向、位置和大小的确定

2.3.3现有夹紧规划方法介绍

2.4本章小结

第三章组合夹具夹紧方案自动规划方法

3.1组合夹具夹紧规划中的关键概念

3.1.1等效受力多边形

3.1.2工件形状的规约化

3.1.3夹紧点个数的规约化和夹紧点布置方式

3.2定位方案规划方法

3.2.1扩展3-2-1定位方法

3.2.2 3-1-1-1定位方法

3.3夹紧规划方法

3.3.1确定工件可行的夹紧点

3.3.2确定夹紧装置个数并对夹紧点进行分区

3.3.3确定夹紧方案

3.3.4评价夹紧方案

3.3.5最终夹紧方案

3.4本章小结

第四章自动规划方法的原型系统

4.1软件开发平台

4.1.1 ACIS概论

4.1.2 ACIS相关概念

4.2系统设计的实现过程总体规划

4.3系统设计流程图系统实现

4.3.1夹具装置的初始化

4.3.2工件的定位规划

4.3.3系统的主体设计

4.4系统主要函数、变量以及重要方法的实现

4.5实例介绍

4.6本章小结

第五章总结与展望

5.1总结

5.2展望

致谢

参考文献