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大红鹰HX-40型变速箱机械加工工艺规程及钻孔装置设计(带CAD图）,大红,HX,40,变速箱,机械,加工,工艺,规程,钻孔,装置,设计,CAD

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1 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告论文相似性检测报告（详细版）论文相似性检测报告（详细版）报告编号：报告编号：7e8ea8fd-1b2c-4e42-b680-a73f01376426原文字数：原文字数：18,656检测日期：检测日期：2017年03月23日检测范围：检测范围：中国学术期刊数据库（CSPD）、中国学位论文全文数据库（CDDB）、中国学术会议论文数据库（CCPD）、中国学术网页数据库（CSWD） 检测结果：检测结果：一、总体结论一、总体结论总相似比：19.15%19.15% (参考文献相似比：0.00%0.00%，排除参考文献相似比：19.15%19.15%)二、相似片段分布二、相似片段分布 注：绿色区域绿色区域为参考文献相似部分，红色区域红色区域为其它论文相似部分。三、相似论文作者（举例21个）三、相似论文作者（举例21个）点击查看全部举例相似论文作者四、典型相似论文（举例18篇）四、典型相似论文（举例18篇） 头部中前部中部中后部尾部序号序号相似比相似比相似论文标题相似论文标题参考文献参考文献论文类型论文类型作者作者来源来源发表时间发表时间13.55%铝合金箱式运输车焊装夹具设计期刊论文姜守文 等现代制造技术与装备200723.55%汽车传动轴差速器加工工艺设计期刊论文刘洋科技展望201632.84%转向箱多孔加工专用夹具设计期刊论文陆慧玲 等科技创新与应用201442.13%快速偏心夹具的设计与应用期刊论文郭炜 等机械设计与制造20072 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告点击查看全部举例相似论文五、相似论文片段（共10个）五、相似论文片段（共10个） 序号序号相似比相似比相似论文标题相似论文标题参考文献参考文献论文类型论文类型作者作者来源来源发表时间发表时间52.13%基于CAD平台的偏心轴的加工分析及车削工艺的夹具设计期刊论文马延军 等建材世界200961.42%国有企业经营管理人才选用机制研究以中石化G公司为例学位论文乔璐北京师范大学201271.42%浅谈箱体类工装设计和使用的几点经验期刊论文陈华 等机电工程技术201081.42%肠易激综合征与个性特征、焦虑、抑郁的相关性研究学位论文张甜新疆医科大学200991.42%脉冲电解加工间隙测控方法的研究进展期刊论文陆永华 等现代制造工程2004101.42%干衣机的单片机控制系统设计期刊论文袁芳革 等机电工程技术2010111.42%基于CATIA平台的夹具快速设计与制造系统的构建期刊论文傅蔡安现代制造工程2004121.42%气动通用上下料机械手的研究与开发学位论文李超陕西科技大学2003131.42%高压法兰盘与风水管路短接改进期刊论文肖家志中小企业管理与科技2011141.42%CA6140方刀架加工工艺工装设计期刊论文许丽 等湖南农机2012151.42%转向节中心孔卧式组合机床开发期刊论文黄庆华制造技术与机床20141 1送检论文片段送检论文片段相似论文片段相似论文片段【1.42%】位置：头部中前部中部中后部尾部来源：转向节中心孔卧式组合机床开发 期刊论文制造技术与机床，2014年 黄庆华零件。而机械加工工艺规程是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是一切有关生产人员都应严格执行、认真贯彻的纪律性文件。10机床夹具是机床上装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床和刀具有一个正确的位置，并在加工过程中保持位置。?名词解释?调整法在成批，大量生产中，广泛采用试切法预先调整好刀具对工件的相对位置，并在一批零件的加工过程中采用保持这种相对位置不变来获得所需要的零件尺寸。机械加工工艺规程规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等工艺文件，是一切有关3 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告这个位置不变生产人员都应严格执行，认真贯彻的纪律性文件2 2送检论文片段送检论文片段相似论文片段相似论文片段【2.13%】位置：头部中前部中部中后部尾部来源：基于CAD平台的偏心轴的加工分析及车削工艺的夹具设计 期刊论文建材世界，2009年 马延军 等生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用砂型铸造，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。3.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择，对像这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件工艺规程设计2.1定位基准的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成零件的大批报废,使生产无法正常进行。1)粗基准的选择对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的3 3送检论文片段送检论文片段相似论文片段相似论文片段【1.42%】位置：头部中前部中部中后部尾部来源：高压法兰盘与风水管路短接改进 期刊论文中小企业管理与科技，2011年 肖家志主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。3.3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量基准 的选择。主要应考虑基准重合的 问题 。当设计基准与工序基准不重合时 ，应该进行尺寸换 算 ，这在 以后还要专 门计算 ，此处不再重复。 制订 工艺 路 线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到保证 。在生产纲领 已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序4 4送检论文片段送检论文片段相似论文片段相似论文片段【3.55%】位置：头部中前部中部中后部尾部来源：汽车传动轴差速器加工工艺设计 期刊论文科技展望，2016年 刘洋4 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。3.3.1 工艺路线方案一10铸造铸造出毛坯20热处理毛坯热处理，时效处理30粗铣、半精铣凸台端面40粗铣、半精铣6-8.5孔所在平面50粗铣、半精铣两侧面60粗镗、半精镗、精镗2-60孔70钻4-8.5孔，钻铰4-8.5孔80钳去毛刺，清洗90终检终检入库3.3.2 工艺路线方案二10铸造铸造出毛坯20热处理毛坯热处理，时效处理30粗铣、半精铣凸台端面40粗铣、半精铣两侧面50粗铣、半精铣6-8.5孔所在平面60粗镗、半精镗、精镗2-60孔70钻4-8.5孔，钻铰4-8.5孔80钳去毛刺，清洗90终检终检入库3.3.3 工艺方案的比较与分析保证零件的技术要求,在制定工艺路线上应当合理的保证该零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求。从该零件成批生产的条件下,分析考虑采用万能性机床配以专用夹具,同时,使工序集中来提高生产率。此外,还应当充分考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案1:铸造一时效处理一车币184K6端面和外圆一车右端面,车3x0.5退刀槽,车中85和研6外圆一车S148球面,车中142内孔,稍0端面,中58H7内孔一钻税6H7孔一精车qbl84K6外圆一精车qb58H7孔一钳(去毛刺,清洗)一终检(入库)。工艺路线方案2:铸造一时效处理一钻中26H7孔一车中184K6端面和外圆一车右端面,车3x0.5退刀槽,车qb85和qb76外圆一车S148球面,车中142内孔,西80端面,唾158H7内孔一精车中184K6外圆一精车由58H7孔一钳(去毛刺,清洗)一终检(入库)。5工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于:方案1的定位和装夹等都比较方便,但是要更换多台设备,加工过程比较繁琐,而且在加工过程中位置精度不易保证。方案2减少了装夹次数,但是要及时更换刀具,因为有些工序在车床上也可以加工,镗、钻孑L等等,需要换上相应的刀具。而且在过程有一定难度,要设计专用夹具。因此综合两个工艺方案,取优弃劣,具体工艺过程如下:袁l工序号 工序名称 工序5 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便，但是要更换多台设备，加工过程比较繁琐，而且在加工过程中位置精度不易保证。方案二减少了装夹次数，但是要及时更换刀具，因为有些工序在铣床上也可以加工，镗、钻孔等等，需要换上相应的刀具。因此综合两个工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下：10铸造5 5送检论文片段送检论文片段相似论文片段相似论文片段【3.55%】位置：头部中前部中部中后部尾部来源：铝合金箱式运输车焊装夹具设计 期刊论文现代制造技术与装备，2007年 姜守文 等夹具设计本夹具主要是用于钻6-8.5孔，可以提高工作效率以及定位精度。4.1 夹具的夹紧装置和定位装置夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧有时也用胎膜。本套夹具设计将运用定位块和定位销。定位块的厚度均采用20mm的Q235钢。另附在本夹具中所用到的一个定位块和一定位销(如图2、图3所示):2夹紧工件在夹具中的装夹是由定位和夹紧这两个过程紧密联系在一起的。定位目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位,在大多数情况下,还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置卜竺一图2底板下定位块图3足位销对工件实行加紧,才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务就是保持工件在定位中的既定位置,以便在外力作用下,不发生移动和振动,确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的,正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确位置。2.1夹紧装置组成一般的夹紧装置由下面的两个部分6 6送检论文片段送检论文片段相似论文片段相似论文片段【1.42%】位置：头部中前部中部中后部尾部来源：快速偏心夹具的设计与应用 期刊论文机械设计与制造，2007年 郭炜 等产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧批量和生产方式相适应o。一般夹紧装置有两个基本部分组成:(1)力源装置。即产生原始作用6 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与其他元件或机构组成复合夹紧力的部分；(2)夹紧机构,即接收和传递原始作用力,使之变为夹紧力,并执行夹紧任务的部分。夹紧机构包括中间递力机构和夹紧元件。中间递力机构把力源传递给夹紧元件,再由夹紧元件直接与工件接触,最终完成夹霸任务。一般递力机构可以在传递夹紧7 7送检论文片段送检论文片段相似论文片段相似论文片段【2.84%】位置：头部中前部中部中后部尾部来源：转向箱多孔加工专用夹具设计 期刊论文科技创新与应用，2014年 陆慧玲 等通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转，通过螺栓夹紧移动压板，实现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板，通过精确的圆弧定位，实现定心。此套移动压板制作简单，便于手动调整。通过松紧螺栓实现压板的前后移动，以达到压紧的目的。压紧的同时，实现工件的定心，使其定位基准的对称中心在规定位置上。在这次夹具设计中，定位是采用一根心轴和一个定位插销来定位水平方向的。在垂直方向，用两个同心半圆环来定位。当被加工零件放到夹具体同心圆环上后，用定位插销把夹具上的钻模板和零件通过先加工的孔进行定位，把压板压紧，之后取出定位插销。4.2 夹具的导向在钻床上加工孔时，大都采用方向。工件通过定位销的定位限制了绕 Z 轴旋转，通过螺栓夹紧移动压板，实现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板，通过精确的圆弧定位，实现定心。此套移动压板制作简单，便于手动调整。通过松紧螺栓实现压板的前后移动，以达到压紧的目的。压紧的同时，实现工件的定心，使其定位基准的对称中心在规定位置上。在这次夹具设计中，定位是采用一根心轴和一个定位插销来定位水平方向的。在垂直方向，用两个同心半圆环来定位。当被加工零件放到夹具体同心圆环上后，用定位插销把夹具上的钻模板和零件通过先加工的孔进行定位，把压板压紧，之后取出定位插销。3.3 分析本夹具设计的优势3.3.1 在整个夹紧8 8送检论文片段送检论文片段相似论文片段相似论文片段【1.42%】位置：头部中前部中部中后部尾部来源：气动通用上下料机械手的研究与开发 学位论文李超，2003年 陕西科技大学调速，这种方法的特点是结构简单效果好。如平臂伸缩气缸在接近气缸处安装两个快速排气阀，可加快启动速度，也可调节全程的速度。气液传送器气缸的排气节流，可用来调整回转液压缓冲器18的背压大小。为简化气路，减少电磁阀的数量，各工作气缸缓冲均采用液压缓冲器10，这样可以省去电磁阀和切换电磁阀的排气口安装节流阻尼鳔钉进行调速,这种方法静特点建结构简单,效莱尚爵。翔手鬻牵缩气缸在接避气缸处安装两个快速排气阀,可加快起动速度,也可调节全程上的速度。舞簿气艇采用瀵气节滚鹣单囊繁滚阗戳淫蔫手饕瓣上秀速疫,由予手鹫嚣自重下降,其速度调节仍采用在电磁阀排气口安装节流阻尼螺钉来完成。气液传送器气缸侧的排气节流,可用来调整阐转液滕缓冲器的背压大小。为篱纯气踣,疆少毫磁溺兹数爨,各王俸气氛豹缓摔稳采磊渡聪7 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告六、全部举例相似论文作者（共21个）六、全部举例相似论文作者（共21个） 缓；孛嚣,这样可以省去电磁阀嗣切换9 9送检论文片段送检论文片段相似论文片段相似论文片段【1.42%】位置：头部中前部中部中后部尾部来源：国有企业经营管理人才选用机制研究以中石化G公司为例 学位论文乔璐，2012年 北京师范大学完成，他都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，他不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意1010送检论文片段送检论文片段相似论文片段相似论文片段【1.42%】位置：头部中前部中部中后部尾部来源：脉冲电解加工间隙测控方法的研究进展 期刊论文现代制造工程，2004年 陆永华 等余光国，马俊，张兴发，机床夹具设计M，重庆：重庆大学出版社，1995。8 周永强，高等学校毕业设计指导M，北京：中国建材工业出版社，2542。9 刘文剑，曹天河，赵维，夹具工程师手册M，哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1987。10 王光斗，王春福。机床夹具设计手册。上海科学技术出版社，2542。11 东北重型机械学院，洛阳农业机械学院，长春汽铣厂工人大学。机床夹具设计手册.上海科学技术出版社夹具设计M.北京:机械工业出版社,2001理代制措工程24 fJ2 J2 余光国,马俊,张兴发.机床夹具设计M.重庆大学出版社,19953王光斗,王春福.机床夹具设计手册M.上海科学技术出版社,20004尤春风.cATIA V5机械设计M.北京:清华大学出版社,20025 白成轩.机床夹具设计新原理M.北京:机械工业出版社序号序号作者作者典型片段总相似比典型片段总相似比剩余相似比剩余相似比1刘洋3.55%15.60%2姜守文3.55%15.60%3李兴春3.55%15.60%8 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告序号序号作者作者典型片段总相似比典型片段总相似比剩余相似比剩余相似比4李阳3.55%15.60%5陆慧玲2.84%16.31%6李庆羽2.84%16.31%7马延军2.13%17.02%8谭士鑫2.13%17.02%9李超1.42%17.73%10云乃彰1.42%17.73%11乔璐1.42%17.73%12朱荻1.42%17.73%13赵东标1.42%17.73%14陆永华1.42%17.73%15郭炜1.42%17.73%16肖家志1.42%17.73%17黄庆华1.42%17.73%18孙维连1.42%17.73%19李新领1.42%17.73%20高中彭1.42%17.73%21杨钰瑛1.42%17.73%9 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告七、相似论文（举例18篇）七、相似论文（举例18篇） 序号序号相似比相似比相似论文标题相似论文标题参考文献参考文献论文类型论文类型作者作者来源来源发表时间发表时间13.55%铝合金箱式运输车焊装夹具设计期刊论文姜守文 等现代制造技术与装备200723.55%汽车传动轴差速器加工工艺设计期刊论文刘洋科技展望201632.84%转向箱多孔加工专用夹具设计期刊论文陆慧玲 等科技创新与应用201442.13%快速偏心夹具的设计与应用期刊论文郭炜 等机械设计与制造200752.13%基于CAD平台的偏心轴的加工分析及车削工艺的夹具设计期刊论文马延军 等建材世界200961.42%国有企业经营管理人才选用机制研究以中石化G公司为例学位论文乔璐北京师范大学201271.42%浅谈箱体类工装设计和使用的几点经验期刊论文陈华 等机电工程技术201081.42%肠易激综合征与个性特征、焦虑、抑郁的相关性研究学位论文张甜新疆医科大学200991.42%脉冲电解加工间隙测控方法的研究进展期刊论文陆永华 等现代制造工程2004101.42%干衣机的单片机控制系统设计期刊论文袁芳革 等机电工程技术2010111.42%基于CATIA平台的夹具快速设计与制造系统的构建期刊论文傅蔡安现代制造工程2004121.42%气动通用上下料机械手的研究与开发学位论文李超陕西科技大学2003131.42%高压法兰盘与风水管路短接改进期刊论文肖家志中小企业管理与科技2011141.42%CA6140方刀架加工工艺工装设计期刊论文许丽 等湖南农机2012151.42%转向节中心孔卧式组合机床开发期刊论文黄庆华制造技术与机床2014161.42%虚拟装配系统中装配夹具的智能化设计学位论文韩志鹏华南理工大学2001171.42%半轴齿轮车孔齐端面新型可微调夹具的研制学位论文邓克青岛建筑工程学院200210 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告查看全文报告请点击说明：1.总相似比送检论文与检测范围全部数据相似部分的字数/送检论文总字数2.参考文献相似比送检论文与其参考文献相似部分的字数/送检论文总字数3.排除参考文献相似比=总相似比-参考文献相似比4.剩余相似比总相似比-典型片段总相似比5.本报告为检测系统算法自动生成，仅供参考序号序号相似比相似比相似论文标题相似论文标题参考文献参考文献论文类型论文类型作者作者来源来源发表时间发表时间181.42%灌瓶机不锈钢托瓶支架加工工艺分析期刊论文易忠奇 等湖南农机2013题 目HX-40型变速箱机械加工工艺规程及钻孔装置设计一、毕业设计（论文）工作内容与基本要求：1、主要任务与目标（1）英文翻译：认真查阅15篇以上专业文献，其中外文资料不少于2篇，并翻译一篇中文字符2000字以上的外文文献。（2）毕业调研：完成文献综述、开题报告。（3）完成HX-40型变速箱机械加工工艺规程及钻孔装置设计总装图示意图CAD设计，变速箱机械加工工艺规程及钻孔装置设计总装图设计；完成主要零件（夹具体、定位心轴、定位板、钻套）等零件的设计，编写设计说明书1万字以上。（4）完成毕业设计的其它工作（完成指导记录、资料上传网络设计平台、答辩PPT准备、资料装订整理）。2、主要内容与基本要求（1）主要内容：1）了解机床夹具总体结构，夹具体的组成；2）完成变速箱工件的工艺过程制定及本工序夹具的定位、夹紧设计；（2）要求：1）要求机构设计方案合理、结构紧凑，体积小；2）能提高劳动生产率，提高产品质量；能减轻工人劳动强度，操作方便；3）完成3张A0图纸（折合），并要求CAD绘制；总装配图一张，夹具体、定位板、夹紧机构等主要零件图；4）撰写设计说明书内容包括：课题的目的、意义、国内外动态；研究的主要内容；总体方案的拟定和主要参数的设计计算；结构方案的确定，设计主要零件，进行强度计算，条理清楚，计算有据；格式按宁波大红鹰学院机电学院机自专业全日制普通本科生毕业论文（设计）规范化要求。文字在1万字以上， 5）建议采用PRO/E等软件对夹具体等部件建模，生成三维图和二维图。6）其他要求：学生在进行设计过程中，应充分发挥自己独立思考和创作设计，培养和锻炼工程实际中的发现问题和解决问题的能力，反对盲从和抄袭行为。设计期间应完成以下工作：查阅相关文献资料，其中外文资料不少于两篇，外文翻译不低于2000字，英文翻译必须注明出处，并提供原版PDF文件；3、设计参数设计参数：（1）加工变速箱6个M10螺纹底孔6-8.5mm孔，其中铰2-8.5H7mm孔； （2）生产效率：每个班生产60件，设计寿命5年。4、主要参考文献相关课程教材；1 王先達主编.机械制造工艺学 M.北京：机械工业出版社，1995.42 徐嘉元主编.机械制造工艺学 M.北京：机械工业出版社，2011.33 郑修本主编.机械制造工艺学 M.北京：机械工业出版社，1992.124 王启平主编.机械制造工艺学 M.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1990.15 徐嘉元主编.机械制造工艺基础 M. 北京：机械工业出版社，1990.16 卢秉恒主编.机械制造技术基础 M. 北京：机械工业出版社，1998.37 张福润主编.机械制造技术基础 M. 武汉：华中理工大学出版社，1999.88 戴曙主编.金属切削机床设计 M.北京:机械工业出版社, 2001.109 黄鹤汀.机械制造装备 M. 北京:机械工业出版社,2010.110 朱正心主编.机械制造技术 M. 北京：机械工业出版社，1999.311 李庆寿主编.机床夹具设计 M. 北京：机械工业出版社，1984.312 袭定安主编.机床夹具设计 M. 西安：西安交通大学出版社，1992.613 孟宪栋主编.机床夹具图册 M. 北京：机械工业出版社，1992.314 孙已德主编.机床夹具图册 M. 北京：机械工业出版社，1984.715 李旦主编.机床专用夹具图册 M.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2005.216 许福玲主编.液压与气压传动 M. 北京：机械工业出版社，2007.3宁波大红鹰学院 毕业设计（论文）外文翻译 所在学院： 机械与电气工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 12机自3班 姓 名： 佟贺 学 号： 1221080334 指导教师： 赵伟敏 2015 年 11 月 15 日译文：夹具设计的完整性有限元分析工具的开发验证和优化尼古拉斯阿马拉尔约瑟夫J. Rencis一鸣（凯文）蓉摘要：在加工操作过程中，加工夹具被用来定位和约束工件。为确保制造的工件达到规定的尺寸和公差的要求，必须适当地定位并夹紧。工件和夹具模具变形的最小量是由夹紧和切削力影响的是提升加工精度的关键。一个理想的夹具设计最大限度地提高定位精度和工件的稳定性，同时最大限度地减少工件的位移。本研究的目的是开发一种方法来模拟工件在一个加工过程中的边界条件和施加的载荷，使用有限元分析对模块化的夹具工具接触区域的变形和支持位置的优化进行分析。工件的边界条件被定义为定位器和夹子。定位器被放置在一个3-2-1夹具，使用线性弹簧间隙元素建模约束工件所有的自由度。被模拟为点载荷的夹具。工件被装载到模型中模拟操作钻铣加工的切削力。对夹具设计的完整性进行验证。ANSYS参数设计语言代码用于开发一种算法自动优化夹具支架和夹具的位置以及夹紧力，以尽量减少工件变形，最后增加加工精度。通过在计算机环境辅助夹具设计实现有限元分析，不必要进行不经济的有“试验和误差”的车间试验。关键词：FEA、有限元分析、夹具优化1引言加工夹具用于定位和在机床加工操作过程中限制一个工件。以确保该工件是根据指定的尺寸和公差制造，因此必须进行适当的定位和夹紧。生产质量在很大程度上取决于工件和机床的相对位置。尽量减少工件和夹具加工变形，由于夹紧力和切削力是加工中是非常重要的加工参数。加工过程中工件变形直接关系到工件夹具系统的刚度。一个理想的夹具设计应该最大化定位精度，工件稳定性和刚度，同时最大限度地减少位移。传统的夹具设计试验和试误是耗时耗力的。研究柔性夹具和计算机辅助夹具设计（CAFD）已显著降低生产交货时间和成本。本研究的目的是开发一种计算机辅助工具来模拟工件的边界条件和施加的载荷在加工。大多数的有限元分析（FEA）在夹具设计中进行的研究认为工件的边界条件是刚性的，并施加的载荷比较集中。在只有摩擦的情况下，假定刚性库仑摩擦力。不考虑切削工具的扭矩导致工件旋转的趋势。夹紧力被认为是恒定点载荷。该研究认识到工件的边界条件变形而影响工件的夹具系统的整体刚度。工件，定位器的边界条件，模拟为多个并行的弹簧连接至加工工件时夹具接触区域的工件的表面。另外，边界条件的切向和法向刚度组件不假定等于作为刚性库仑摩擦，但是各自独立分配。由于进刀的考虑，在应用负载代表了机械加工，扭矩，轴向和横向载荷。深入探讨本文工作可以在阿马拉尔 1 。在这项研究中,在ANSYS进行有限元分析和优化。在分析中，工件被导入初始图形交换标准（IGES）格式。材料特性，单元类型，和实常数的定义。工件啮合和边界条件和载荷的应用。然后对模型求解及结果中检索参量，和支撑位置，夹紧位置和夹紧力优化，以尽量减少工件偏转1。本文所开发的方法的优点是，不需要外部的软件包进行优化，从而两个程序包之间的兼容性没有问题。2文献综述对夹具设计和上述的有限元分析夹具设计的研究得原则进行了讨论。尽管一些夹具设计的研究已经在进行，尚未开发出准确反映综合性的实际边界条件和载荷有限元模型。表1和表2总结了进行有限元分析和夹具设计研究的先河。表1。工件模型文献调查参考类型材料E(PA)工件模型 V 单元类型李和海恩斯2均匀各向同性线性弹性6.91080.3U/A*3-D实体8节点砖Pong等。3铝合金各向同性的线弹性6.910100.3U/A3-D实体10节点四面体;ANSYS SOLID92Trappey等。 5铝合金各向同性的线弹性6.910100.30.3U/A蔡等。钢材各向同性的线弹性2.110110.3U/A二维四结点矩形单元；MSC NASTRAN QUAD4Kashyap和DeVries7铝合金各向同性的线弹性6.910100.3U/A3-D实体四面体单元*U/A:/不可用表2。边界条件和荷载的文献综述参考夹具元件模型稳态负荷模型定位器夹具钻孔铣削李和海恩斯2刚性区域约束，刚性库仑摩擦U/A*U/A正常和剪切点载荷Pong等。3三维弹簧间隙接口单元，刚性库仑摩擦N/A*正常点载荷N/ATrappey等。 5三维实体变形约束点荷载正常点载荷正常和剪切点载荷蔡等。刚性点约束N/A正常点载荷正常和剪切点载荷Kashyap和DeVries7刚性点约束点荷载正常点载荷正常和剪切点载荷*U/A:不可用；*N/A:不适用。李和海恩斯2采用有限元分析以减少工件变形。他们的建模线性弹性的工件，但工装夹具蓝本为刚性。他们的目标函数包括通过夹紧和机加工力，在工件上施加最大应力，使变形指数最大化。他们的研究认为，夹具元件的必要数目和夹紧力的大小对于部分变形的重要性3。Manassa和DeVries医师4进行了类似的研究，认为李和海恩斯2在线弹性弹簧模拟夹具的元件。庞等使用的弹性间隙刚度原理，运用分离和摩擦的功能来模拟弹性工件边界条件。有限元法分析工件加工时的应力-应变行为和夹紧力的应用。一个数学优化模型制定了一个可行的夹具配置，以尽量减少工件变形。蔡等。 6 利用有限元法分析金属板料变形和优化支撑的位置，以减少由此产生的位移。Kashyap和DeVries 7 利用有限元分析模拟的工件和夹具及刀具变形，并开发了优化算法考虑和支持工具的位置为设计变量，在选择结点时以尽量减少变形。对有限元分析及工装夹具设计优化研究的总结如表3所示，大多数的有限元分析和夹具优化设计的研究，产生和发展了一种数学算法。傍等。 3用椭球体的方法来优化支承的位置，并尽量减少节点的偏转。Trappey等。 5使用了外部软件包，吉诺8，优化了支撑位置和夹紧力。Cai 6 在一个软件包的基础上使用外部FORTRAN 序列二次规划算法，VMCON，完成N个-2-1的支撑位置的准牛顿非线性约束优化，以尽量减少金属片变形Kashyap和DeVries 7 开发和优化了一种离散数学算法。表3。最优化分析文献综述参考优化分析方法目标函数软件包Pong等。3椭球算法节点变形N/A*Trappey等。 5非线性数学算法节点变形GINO8蔡等。序列二次规划算法薄板表面的节点挠度VMCON9Kashyap和DeVries7离散数学算法节点变形N/A*N/A:不适用图1。夹具设计分析方法论3夹具的设计分析方法图1中的流程图是对这项工作中制定和使用的夹具设计分析方法的总结。总之，工件从IGES几何实体造型为突破口，工件模型进行网格划分，施加边界条件，模型加载，加工操作，模型求解，然后边界条件进行优化，以尽量减少工件变形。3.1工件模型工件模型是分析的出发点。这项研究目前限制了固体工件的几何形状与平面表面的定位。一些工件的几何形状可能包含薄壁和非平面的定位面，这是在这项研究中不考虑的。工件的几何模型，在Pro/E或其他实体建模软件创建的IGES格式输出线框和表面分析。IGES是一个中性的标准格式，用于CAD CAM CAE系统之间交换格式。ANSYS提供了两种导入IGES文件，DEFAULT和ALTERNATE。默认选项允许文件转换，无需用户干预。转换包括自动合并和创建卷来制备相啮合的型号。备用选项使用标准的ANSYS几何数据库，并提供了一种用于与先前的ANSYS导入选项向后来发布版本的兼容性。备用选项自动创建卷和模式，通过这个转换器需要手动输入修复通过PREP7的几何工具。要选择导入IGES文件的选项，IOPTN使用。请参阅附录A中1进行了详细的实施说明。表4。工件和定位器材料性能材料E(PA)(kg/m3)vy(PA)工件AISI 12122.0101178610.2952.3108定位器AISI 11442.0101178610.2956.7108材料特性 - 在本研究中的工件材料是均匀的，各向同性的，线性弹性和韧性;这是与大多数的金属工件的材料特性相一致。所选择的材料是SAE / AISI1212易切削级（一个）碳钢与杨氏模量，E =30106磅泊松比，=0.295，和密度，=0.283磅/立方英寸，以及硬度为175 HB。这项研究中选定使用SAE1212钢，因为它是常用机械加工并且是一个基准材料，可以通过简单地在ANSYS改变各向同性的材料属性被用于对任何材料的工件。表4列出了本研究中用于工件和定位器中选择的材料的性能。3.2网状工件模型点六面体元件（SOLID45），在每个节点三个自由度，和线性位移行为被选择为网格工件。SOLID45用于固体结构的三维造型。在节点X，Y和Z方向的平移：该元件是由具有三个自由度，每个节点8个节点。所述SOLID45元件退化为有三度每节点自由的4节点四面体的配置。四面体的配置更适合啮合的非棱柱几何形状，但比所述六角构造不太准确。ANSYS建议该网格的被包含在四面体结构SOLID45元素不超过10。对于元素类型选择过程的详细说明，请参阅1。3.3约束条件定位器和夹具确定工件模型的约束条件。该定位器可以模拟为点或接触面积和夹具建为指向力。定位器点接触。最简单的边界条件是在单个节点上的一个点的约束。本地坐标系统（LCS），从全局坐标系原点参考，在每个定位器接触区域的中心创建的，以使得z轴垂直于工件定位表面。最靠近本地的中心坐标系原点的节点被选中并且所有三个平移自由度（UX，UY和UZ）的被约束。点约束模型刚性定位具有无穷小的接触区域。模型定位刚度和摩擦的接触点，三维接口弹簧隙元件被放置在局部坐标系的中心。该元件被连接到现有节点上的工件的表面上，并以一个完全约束复制节点从工件表面在局部坐标系中，即，垂直于表面的z方向上的偏移。图2是用来表示一线状弹性定位器的CONTAC52元件的模型。区域接触。要模拟一个接触区域的刚性定位器，多个节点固定在接触区域内。LCS是造成工件表面的接触面积的中心定位。一个圆形的接触面积，圆柱LCS创建节点在0rRL中选择。对于矩形的接触面积，笛卡尔LCS被创建和节点，在0XxL和0YYL中选择。所有这三个平移度（UX，UY，和UZ）每个节点的自由度的约束。假定该模型为刚性约束，然而现实中的定位是弹性。一个更准确的表示的弹性定位器由多个并联的ANSYS contac52元素。节点被选定在定位接触区域内，并被复制到垂直于定位面上的偏移量。每个所选节点依次用CONTAC52元件连接到拷贝节点。图3示出了具有用于表示线性弹性定位器在并行的多个弹簧元件间隙的接触面积的模式。值得注意的是，该用户是当把contac52元素受限于节点数指定的接触区域内。有可能是因为在接触区域内相关联节点的数目不同的元素数目建模的每个定位器。因此，该元件正常和切向刚度，它是在实常数指定区域变化。为此，多实常数设置必须为contac52元素创建，并在分配相应的创造元素时指定的本地坐标系统。在图4中，所示的方法获得的正常和切向刚度的定位器。=静摩擦系数，KN=总正态刚度，KS=定位器的切向刚度。图2。contac52元用于定位器 10 模型点接触图3。contac52平行元素的接触面积，locators for used to模型 10 i=有序单元数；N=单元总数；=静摩擦系数；KN=总正态刚度；KNi=KN/N；KS=定位器的切向刚度；KSi=KS/N。图4，正常和切向刚度定位器弹簧的总数量除以弹簧的刚度，在实际固定的集合中，每个弹簧间隙单元都有相应的刚度。一个点的负载被施加到三维有限元模型的定位器，正常的接触面积，以确定正常的刚度。点载荷是指实际定位器的接触面积，以确定该定位器的切线或“粘着”刚度。的刚度值，然后分配给contac52元素。夹具-夹具是用来完全约束工件的位置。通常使用多个夹持力和夹紧力，每一个钳的位置是固定不变。夹紧力，通过切换机制或螺栓机制的应用，从而降低接触到工件。虽然摩擦夹紧同样重要，它不是由于ANSYS建模的局限性夹具的接触面积。为了模拟摩擦，一个全面的三维模型的整个工件夹具系统是必需的，在夹具工件接触区域的接触和目标的表面定义。夹紧力建模在ANSYS作为点荷载对节点选择矩形区域内一肘节夹带或圆形区域在工件表面。这两个夹子也可以模拟一个单一的点载荷在夹紧接触区域的中心。3.4装载对加工、铣削和钻削加工进行了讨论。本研究的目的是不准确地模拟加工过程，但要应用的转矩和力，通过工件在加工过程中，以确定在工件的约束条件的反应。所需的负载模型的结果是从所施加的转矩的切削刀具的旋转和平移的趋势，由于轴向进给的工件和在横向运动铣削的刀具表面。钻孔 - 在钻削作业的力包括一个扭矩，T，以产生工具旋转，剪切力，V，由刀具旋转时为排屑切削刃接触产生的，并且轴向载荷，P，用于输送。在钻孔的力和时间和振荡由于刀具旋转和位置相关，由于工具的切刃不是在特定位置处与工件恒定接触。工具进入时的切削力单调增大，然后接近稳定状态。切削力的波动是由于旋转过程中刀具齿分布。在这项研究中，因为最初的工具项不考虑，传输的扭矩和推力稳态加载应用。在以前的有限元分析夹具设计研究，荷载也应用了稳定状态。也忽略了被刀具扭矩，并随后将工件挠度到旋转与夹具的方法。由于ANSYS的限制，第一次尝试使用了一些应用的关键点集中荷载的分布式负载模型没能成功。该模型由放置在工件的加工表面上产生一个本地坐标系统上的关键点。关键点位于精确的R，和Z在刀具周边位置。在每一个关键点力量应用到模拟钻孔作业。转矩是仿照与切向力与切割工具的接触面积的外半径。切向力偶分解成全局X和Y分量。轴向负荷建模应用力在全球Z方向的每个关键点。这个模型失败的原因是，在工件表面上创建的关键点是几何实体，而不是有限元网格的一部分，即关键点是不节点。由于这个限制在ANSYS，点负荷模型进行了修改，对工件表面存在的节点上施加荷载。注意，节点i从切削工具周长稍微偏移。因为节点可以不是在由R，Z，本地坐标系中最接近该位置的节点，在局部坐标系统选择作为全局X，Y，Z元件的负载点。用户可以将距离指定的坐标位置和现有节点之间增加网格密度。节点的选择是相当区间靠近刀具的周长。在每选择一个节点，全局有一对X和Y分量的切向力，FTI和轴向载荷分量，FCI应用。施加力矩是相等的切向力乘以刀具半径的总和，R. ftix和ftiy是全局性的x和y分量，分别是切向力与FTI。FCI等于总的轴向载荷，FC，除以节点数超过它的应用。图5。钻井负荷模型一个简化的模型需要使用一个单一点的力模拟工件表面的切削刀具的轴向载荷和一对耦合的扭矩应用模型。进行了进一步的研究，以确定沿着所述切削工具周长施加多个点力来模拟是否实际需要轴向载荷和评估简化模型的有效性。铣削加工时，铣削操作中的载荷包括一个轴向载荷，一个横向载荷，由于工件的直线进给，产生切割，这是通过工件，在刀具旋转区域的剪切力及转矩。图6为端铣加载模型。端铣模型与钻孔模式是相同的，横向的负载增加。因为分析的目的是确定的最大位移和等效应力不考虑在工件的操作和工具输入的时候，只解决平均稳态负载量。在这项研究中，切削力被施加作为稳态载荷。在以往的有限元分析研究中，忽略了铣削力建模为稳态单点载荷和扭矩。由于进料的轴向载荷可以作为多点载荷的切削刀具或作为一个单点负载。横向载荷，FTRI，作为切削刀具的中心单点载荷。图6。铣削负荷模型4夹具设计优化为了最大限度地减少工件变形和最大限度地定位精度，边界条件（支撑位置和夹紧位置，夹紧力大小）的模型进行了优化。优化的目的是通过最大限度地减少工件变形到最大限度的加工精度。定位器满足两个功能要求：（1）定位和稳定的工件，和（2）作为支持减少工件变形。优化分析与设计参数满足单一的功能需求，对定位在工件表面的位置。在ANSYS 5.6.2执行优化分析。ANSYS程序提供了两种优化方法以适应广泛的优化问题。子问题的近似方法是一种先进的零阶方法，可以有效地应用于实际工程。一阶方法是基于设计灵敏度，更适合需要高精度的问题。为零阶和一阶方法，程序执行一系列分析评估修正周期。也就是说，对初始设计进行分析，结果是对指定的设计标准进行评估，并在必要时修改设计。这个过程是重复的，直到所有指定的标准都满足。除了两个优化方法，ANSYS程序提供了一系列的战略工具，可以用来提高设计过程的效率。例如，可以执行一些随机设计迭代。从随机设计计算的初始数据点可以作为起始点，以优化上面提到的优化方法。设计变量，状态变量，和目标函数被称为优化变量。在ANSYS优化，这些变量被称为参数，用户命名的变量来表示。用户必须识别模型中的参数是设计变量（DVS），这是状态变量（SV）上，并且其是目标函数。分析文件是一个ANSYS输入文件包含一个完整的序列分析（预处理，解决方案，及后处理）。它必须包含一个参数定义的模型，使用参数来代表所有的输入和输出，可作为DVS，SVS，和目标函数。循环文件驻留在工作目录中，并使用该控制文件构建模型。控制文件初始化设计变量，定义了可行的设计空间，优化分析方法，和循环控制，并执行优化分析（Looman D，ANSYS公司的技术支持中心，2001，个人通信）。一个循环是一个分析周期。最后一环进行输出保存在文件jobname.opo。优化迭代是一个或多个分析回路，这将导致一个新的设计集。通常情况下，一个相当于一个循环迭代。然而，对于一阶方法，一个迭代表示一个以上的循环。优化数据库包含当前的优化环境，其中包括优化变量的定义，参数，所有优化规格，和积累的设计集。这个数据库可以保存到jobname.opt或恢复在任何时间优化 10 。DVS是独立和多种多样的，为了达到最佳的设计。上限和下限被指定为“约束”的设计变量。在优化的设计变量是定位器和钳位，夹紧力。SVS是制约设计量。它们也被称为“因变量”，即设计变量的函数。一个状态变量可以有一个最大和最小限度，或者它可能是“单面”，只具有一个限制。状态变量是米塞斯有效应力。目标函数是你试图最小化的因变量。它应该是一个DVS，即功能，改变的DVS值应该改变目标函数的值。所述目标函数是在模型中的最大合力位移。表5列出了所有在本研究中使用的优化变量。设计组只是一组特定的模型配置的参数值。通常情况下，设计集是优化变量的值，但是，所有的模型参数，包括那些不确定为优化变量，都包括在设置的特征。一个可行的设计是一个满足所有给定的约束条件下对SVS以及DVS约束。如果任何一个约束是不满意的，则该设计被认为是不可行的。最佳的设计是满足所有约束条件，并产生一个最小的目标函数值。如果所有的设计集是不可行的，最好有一个设计集是最接近可行的设计集，不论其目标函数值 10 。表5。优化变量设计变量位置定位器定位器1（X1，Y1，Z1）定位器2（X2，Y2，Z2）定位器3 (X3, Y3, Z3)定位器4（X4、Y4-，Z4）定位器5(X5, Y5, Z5)定位器6（y6，X6，Z6）夹具位置夹具1（X1，Y1，Z1）夹具2（X2，Y2，Z2）夹紧力大小夹具1（fcl1）夹具2（FcL2）状态变量VonMises等效应力(VONMISES)目标函数最大位移（DMAX）因为有一个有限数量的位置，其中的模块化工具可以固定在底板上，优化算法是离散的。也有在定位元件和夹紧元件的几何约束。例如，虽然它是理想的位置的主要参考平面支持在加工过程中的应用负载下直接支持，因为力将直接通过，支持和弯曲力矩将是零，这是不切实际的，在某些情况下，如在钻通孔，因为支持的干扰。对于最大工件的稳定性和定位精度，应尽可能放置在主基准面上的支架。然而，要尽量减少工件变形，支架应放置尽可能靠近主表面的载荷。支撑位置优化工件变形最小，定位精度最高。定位精度，工件的稳定性，和工件变形的支持位置，并有助于整体夹具刚度和随后的加工精度 3 。5 ANSYS优化研究图1所示的样本优化分析。 7进行展示ANSYS的参数化设计语言（APDL）批代码的有效性。在我在夹具设计分析方法部分提到，优化分析是通过优化的支持位置，夹紧位置，夹紧力的大小来减少工件的最大位移。相同的3-2-1夹具配置用于在加载研究工件，作为初始配置的优化分析。在加载研究中明确地描述了选择初始支持位置的算法。三个可行的设计集的优化分析。结果列于表6。设计组1为初始夹具配置。设计集2是优化配置，给出了有限的设计空间，如图7所示。设计集3是一个扩展的设计空间的优化配置。设计集2的优化分析的设计空间，如图7所示为一个虚线正方形。设计集3的优化分析的设计空间扩展到包括在每个参考平面上的整个表面。在每一个支撑位置的Von米塞斯应力与工件材料的屈服应力，AISI 1212钢，y = 58，015磅，确保材料不具有的塑性变形过程中的加工。米塞斯的压力被视为一个状态变量，是不允许超过工件材料的屈服强度。von米塞斯应力在二级和三级参考平面（seqv1定位器，seqv2，和seqv3）设计集由于其位置和夹紧力的大小之间的变化。注意在基准平面，von米塞斯应力（seqv4，seqv5，和seqv6）保持相对稳定，由于轴向力的大小是不变的。夹紧力设计从100磅的设计1。增加到设计2的249磅。设计3，它只增加了112磅。最大位移是后来减少了8.4%，从1.47103。（设计1）1.34 10 3（设计2）。在设计组3，优化的夹具配置并没有显着不同的初始配置。最大位移仅减少了0.75%，从1.47103 到1.46 10 3。图7aD.基准夹具设计配置的第三参考平面，B级参考平面，基准面C，D等距视图221块表6。ANSYS优化分析结果优化变量变量类型设计集1（可行）设计集2（可行）设计集3（可行）SEQV1SV1.51107 Pa1.51108 Pa2.24108 PaSEQV2SV6.39107 Pa1.16108 Pa7.21107 PaSEQV3SV3.50106 Pa2.94108 Pa2.05106 PaSEQV4SV1.56108 Pa1.89108 Pa1.81108 PaSEQV5SV1.71108 Pa1.43108 Pa1.70108 PaSEQV6SV3.34108 Pa3.25108 Pa3.09108 PaFCL1DV444.8 N1.107103 N498.2 NFCL2DV444.8 N1.107103 N498.2 NDMAXOBJ0.0373 mm0.0341 mm0.0370 mm设计2套，注意在基准平面定位（4，5，和6）被移动至更接近平面，以尽量减少偏转中心的定位器。在二级和三级参考面移动到减少挠度施加力矩的定位器。很明显，如果没有在夹具设计一些知识库，优化分析是没有意义的。必须提供初始夹具的配置。如果所有的支撑最初放置在全球坐标系统原点，如果，该优化分析将不会导致一种可行设计集。用户还必须指定设计空间，通过选择设计变量的取值范围。这是更合适的声明在每个参考平面上的整个表面作为可行的设计空间，但如果设计空间是有限的一个较小的范围内的值分析是更多的是时间和密度的比。6产业优化案例研究一个工业案例研究，以验证本研究开发的夹具设计分析方法。工件模型与德尔福汽车系统截取的简化铸铝制动钳。该模型被简化，以保护专有功能和尺寸。定位器被放置在一个3-2-1配置。三个定位器放置在主参考平面（一个在该卡钳的底部和两个在滑动轴衬孔的正下方）。两个定位器放置在次级基准面，这是在制动钳的侧，和一个定位器被放置在第三参考平面中，汽缸孔的正后方的汽缸的中心。配置示于图。 8.夹具直接放置在每个参考平面的定位器的对面，从而使夹紧力通过工件直接传递到定位器，而不会产生任何弯矩。因为第三参考平面垂直于施加负荷的方向，没有钳位电路相反的定位器。的制动钳模型参数和结果的清单列于表7表8列出在毫米的定位器和夹钳位置相对于全局坐标系原点。德尔福汽车系统提供的初始固定配置，夹紧力的大小，切削力和定位刚度值。该定位器为蓝本，在多个并行ANSYS CONTAC52弹簧间隙单元，连接到一个圆形的接触面积的制动卡钳指定装夹点。装载是一个典型的无趣操作。图8。简化制动钳模型表7。制动钳模型参数及结果元素类型4-node tetrahedral网格类型Free tetrahedral工件材料类型6061-T6 aluminium定位材料类型AISI 1144 steel定位法刚度1.75105 N/mm定位器的切向刚度1.75104 N/mm杨氏模量，E7.01010 Pa工件材料的屈服强度，Y1.7108 Pa泊松比，0.35静摩擦系数0.61推力，FC249.1 N扭矩，T18 865 NmmSEQV17.67105 PaSEQV25.95105 PaSEQV37.40105 PaSEQV41.31105 PaSEQV52.66105 PaSEQV64.11105 Pa夹紧力FCL1200 N夹紧力FCL2200 N夹紧力FCL3200 N夹紧力FCL4200 NDMAX0.0036 mm表8。优化制动钳定位器和钳位初始配置（毫米）优化配置（毫米）定位器XYZXYZ137.9517.00-89.5037.9517.00-89.50237.9517.0089.5037.9517.0089.503133.8548.000.00133.8548.000.00478.4217.51-76.0078.4217.51-76.005126.8417.51-76.00126.8417.51-76.0060.000.000.000.000.000.00夹具XYZXYZ137.95-10.00-89.5037.95-10.00-89.50237.95-10.0089.5037.95-10.0089.503141.8527.000.00141.8527.000.004102.6117.5176.00102.6117.5176.00优化实验图9。预加载制动钳产生位移（毫米）的轮廓图图。10.预加载制动钳von Mises应力（兆帕）等值线图在预加载的工件模型的最大合力位移是0.0032毫米，并稍微增大到0.0036毫米，在满载工件模型，从而显而易见的是，由于夹紧预加载是整个机加工操作，以所得到的位移作出重大贡献。附近的缸孔增大显著的位移，高达100，但不超过预加载的工件模型的最大合力位移。图9和10是所得位移和von Mises应力图，分别为预加载模型（夹紧负荷，无加工负荷）。图11和12是所得位移和von Mises应力图，分别为加载的模型。有应力集中在气缸膛的底部，如图所示。12，加工由于弯曲由推力产生的时刻期间。的最大von Mises应力发生在夹子3的接触面积，位于所述主参考平面相对的定位器3。优化分析进行验证在ANSYS中开发的优化工具。因为对于卡钳夹具配置进行了优化实验，优化分析的期望的结果是ANSYS将产生相同的夹具配置。正如预期的，支撑位置优化导致相同的夹具配置。然而，ANSYS进一步通过最小夹紧力的大小减小在工件的最大合力位移。夹紧力减少到100 N，随后降低了最大合力位移了31至0.