铝合金曲面薄壁件柔性工装夹具的加工性能研究.pdfVIP

· 118 · 组合机床与 自动化加工技术 第 6期 在装夹时间上 ，代木 由于需要不断调整、粘结等 ， 固有频率可 以是多阶的，当外激频率和固有频率接 用时 14min，而柔性夹具仅需微调高度 ，用时5rain，为 近时会产生共振现象，而一阶固有频率产生的共振 代木装夹时间的35．7％，装夹效率明显提高。 能量 (幅度)最大。 (3)柔性夹具支承刚度较大。 根据表 3，表 4可以看 出，柔性工装各阶同有频 由图4、5装夹的支承方位 ，以及图6中测量点的 率均远远小于代木支承 的情况 ，随着现代T艺 的不 分布，可以看 出点 1、3、7是在柔性夹具的支承点附 断发展 ，机械加工 中采用高速切削也越来越多 ，工件 近 ，点2、4、6是在悬臂根部。根据一般规律 ，越靠近 固有频率的降低更有利于远离刀具 的频率 ，从而避 悬臂外缘变形应越大 ，但是我们可 以从图7中看到 ， 免 了共振的发生。 两种方案的折线方 向不一致 ，方案 A中用代木支承 表3 柔性工装方案 固有频率表 的试样是越靠近外缘变形量越大 ，而方案 B中用柔 阶数 同有频率(Hz) 阶数 同有频率 (Hz) 性夹具支承 的试样反而是越靠近悬臂外缘变形越 1 2769．69 6 2932．37 小 。出现这种情况的原因是柔性夹具支承刚度与支 2 2769．74 7 3349．76 承力比较大 ，而且薄壁件铣削过程 中会发生让刀误 3 2823．71 8 3349．77 差 ，因此在柔性夹具支承点附近的点 1、3、7的变形 4 2823．91 9 3575．23 量明显要 小于 同在边缘处点 5的变形量 ，而代木是 5 2852．70 lO 3677．O5 “塞”进去的，因此不可能对工件有着很大的支承力。 表4 代木支承方案 固有频率表 2 基于 HyperWorks的模态分析 阶数 固有频率 (Hz) 阶数 同有频率 (Hz) 1 4242．7l 6 l1876．05 2．1 有限元前处理 2 46l1．64 7 】1878．79 随着科学技术的发展、计算技术 的提高，利用有 3 7277．95 8 l3355 04 限元进行振动状态的预测越来越成为铣削参数优化 4 8313．38 9 15576．47 的有力手段 。 5 l170542 10 16lO8．12 鉴于铣削精加工时余量较小 ，可忽略加工后表 3 结束语 面的壁厚差 以及工件 刚度 的影响，直接使用工件加 T后的几何尺寸建立模 型，这样可 以进一步降低 1二 本文介绍 了柔性工装夹具 的可行性对 比试验 ， 件的刚性 ，实际考虑应该是偏安全的。经研 究，采用 在对曲面薄壁试样工件 的铣 削加T 中，试验结果表 六面体单元 以达到较高的精度。工件材料弹性模量 明柔性工装夹具在试样表面精度和装夹效率上明显 为 68GPa，泊松比为 0．3，密度为 2．7，吸盘材料采用 优于原来的代木支承方式。在模态分析 中也可以证 丁晴橡胶，弹性