第1106章 浮動裝夾方法

搞研究,最忌諱的就是半懂不懂。

因此,儘管心裡面相信常浩南肯定有解決辦法,但楊衛華還是把心中的顧慮給說了出來。

總而言之就是一句話。

會不會有些太複雜了?

“確實複雜。”

常浩南也沒有否定問題的存在,只是點了點頭:

“所以,我們得一點點來……首先,對於尺寸不是特別大的工件而言,銑削力作爲造成薄壁發生彈性變形的最直接因素,所以第一步,我們可以從微觀銑削力建模開始……”

之所以選擇這種研究路徑,倒不完全是出於從易到難的考慮。

還有一部分原因是,AE1500的風扇葉片,就恰好滿足這個“尺寸不特別大”的要求。

所以,在取得成果之後,就能馬上投入驗證。

而魏永明也在這個時候繼續道:

“如果只研究剪切作用的話,那就有現成的數學模型,可以在二階阻尼系統下,建立合成電流與剪切力之間的數學關係……就算是面對多軸聯動加工的情況,也只需要增加一個多向進給軸之間的耦合作用,來消除電機在提供速度改變扭矩時對測量結構的影響……”

“基本思路確實是沒錯,不過……倒也沒有這麼簡單。”

常浩南迴過頭,隨手拿起油性筆,在身後的白板上畫了個圓柱體——

經過這麼多年的鍛鍊,他的畫功也已經比早年間有了飛躍式的進步。

至少,大家都能看出這是個圓柱體……

“在微細銑削加工中,刀具在切削過程中產生的切削力不能簡單等同於剪切力,實際上還應該包括犁切力……”

常浩南一邊說,一邊在代表刀具路徑的地方畫了個受力分析:

“所以,銑削力模型在任意一個方向上的的基本表達式應該是……”

【dFj=[Kts·hj(θ)+Ktp]dz】

“其中Kts和Ktp分別代表對應方向的剪切力和犁切力系數……”

“……”

雖然說是第一步,但僅僅考慮銑削力本身,以及由銑削力和安裝誤差所導致的刀具偏心量,就已經讓整個系統變得非常複雜。

再加上常浩南幾乎是靠一支筆在幹講。

搞工程出身的楊衛華已經有點跟不上節奏了。

不過,這並非因爲常浩南在剛開始就用了什麼精深的理論。

只是推導過程確實過於繁雜了一些。

記下來回去多看幾遍,總歸還是能跟上思路。

好在,理論功底不錯的魏永明很快接上了思路:

“測量銑削力所需要的各項傳感器,在MS系列加工中心上面倒是都有……如果以MS45T三軸CNC加工中心爲基礎,那隻需要修改機牀系統,就可以實現通過數字自適應切削參數控制切削力,從而補償切削過程中刀具端產生的干擾,防止過度磨損,並且保持較高的切屑去除率……”

“但落實到具體的加工過程……如果想要通過刀具位置偏差直接確定加工量的誤差,那就必須保證裝夾過程對工件產生的影響小到可以忽略……”

這次,還沒等常浩南開口,剛剛一直低頭奮筆疾書的楊衛華就突然擡起頭:

“關於這個問題,我這倒是有相對成熟的解決方案……”

常浩南原本的打算是,考慮到裝夾形變量基本發生在夾具釋放之後的一小段時間內,因此把裝夾引發的形變量獨立出去,利用基於應力場構建的變形預測法進行控制。

但突然聽到有人這麼說,他也頓時就來了興趣。

“仔細說說?”

作爲業內有一定名望的技術人員,剛纔那一段差點被繞懵的過程對於楊衛華來說絕對不算什麼好的體驗。

而現在,終於到了他所擅長的部分了。

“簡單來說,就是在裝夾裝置中嵌入壓力傳感器,實時監測由於殘餘應力變化引起工件和裝夾裝置之間的作用力變化,當夾緊作用力達到一定閾值時即鬆開裝夾,釋放工件變形……”

“……”

“比如對於葉片一類的工件,可以在中間設置三個固定裝夾單元完全定位工件,以保證加工基準,而周圍的浮動裝夾單元和輔助支撐單元則能夠保證變形釋放並重新裝夾……這樣一方面儘可能減小形變量,另一方面也可以在一定程度上預測到形變程度。”

說話間,他還從筆記本上撕下一頁紙,畫出了自己這個思路的示意圖。

“這個裝夾方式,是我在研發MS75T五軸聯動機牀過程中想到的,不過因爲當時沒有客戶提出如此苛刻的要求,並且單獨一個夾具的改善如果不結合其它技術,也無助於加工變形控制,所以最後還是轉爲了技術儲備……”

雖然介紹的非常完整,但並沒有完全說服魏永明:

“你說浮動裝夾加工可以在保證加工基準的同時充分釋放變形,但目前的“N-2-1”定位方法是要求零件在整個加工過程中位置和形狀保持不變,這二者之間顯然存在衝突。”

“另外,傳統定位方法爲了保持工件的穩定性會將定位點之間的距離設置儘可能遠,對於浮動裝夾加工,定位點之間的距離太遠會限制變形的釋放,而定位點之間距離過近又會導致零件失穩,你準備具體如何操作?”

而楊衛華既然敢說出口,對於這種問題顯然早有考慮:

“把工件劃分爲固定裝夾區和浮動裝夾區即可。”

“固定裝夾區通過三個固定裝夾單元限制工件的6個自由度,保證加工基準,其餘區域都是浮動裝夾區,通過多個浮動裝夾單元輔助定位,在工件釋放變形之後調整浮動裝夾單元以適應工件變形後的位姿,並在變形狀態下再次輔助定位工件……”

“至於固定裝夾區的計算,可以根據加工動態特徵信息模型計算工件的中間狀態質心,保證固定裝夾區能在釋放變形過程中包絡質心即可。”

所謂加工動態特徵信息模型,是火炬-C.B.法拉利公司以常浩南最早提供的數字仿真技術爲基礎,面向用戶端提供的數據庫類型服務。

可以把複雜的中間狀態幾何轉化爲多個簡單層的迭加。

結合硬件層面全直線電機驅動機和蜂窩結構專利,對於一些產品規格相對標準(有明確的槽、筋、孔和輪廓),但精度要求較高的用戶而言,有着極高的吸引力。

主要體現在加工效率幾乎成倍領先於競爭對手。

當然,也確實如楊衛華所說,能在浮動裝夾領域發揮作用。

“那如果加工對象是非典型的、質心分佈不夠集中的產品呢?”

魏永明作爲工控系統的實際負責人,尤其是在明知自家領導是要加工什麼的情況下,自然要提前予以考慮:

“就比如渦輪機的風扇葉片,加工過程中的質心變化幅度很大,靠人工確定固定裝夾區域……恐怕是不可能實現的吧?”

這個問題,確實瞄準了楊衛華最薄弱的部分。

後者一時間無法回答。

因此,方纔還十分焦灼的氣氛,頓時冷卻了下來。

“這個問題……倒是不難解決。”

直到聽見這麼一句話,魏永明和楊衛華纔想起來,常浩南自打剛纔開始,好像已經有一段時間沒吱過聲了。

原本以爲是在聽他們兩個的爭論。

但現在看來……似乎並非如此。

“衛華同志剛纔也說過,三個固定裝夾單元,就可以限制工件的6個自由度,那麼固定裝夾區域的優化,就相當於在儘可能小的區域之內包絡儘可能多的動態質心……而不單單只是計算一箇中間狀態,尤其對於質心變化幅度很大的異形零件來說。”

常浩南緩緩開口道:

“所以,對於人工手段無法分析的複雜零件,可以考慮用一些尋優算法來實現,比如把將零件的邊界根據弧長離散爲多個點,再設置固定裝夾區域在工件主變形方向的跨度值作爲懲罰項……”

“……”

“當然,現有的基礎算法可能不是很適應這類具體問題,但總之是可以在遺傳算法或者差分進化算法的基礎上再繼續優化……”

還沒等魏永明做出反應,本來算是受到鼓勵的楊衛華反倒有些傻眼——

自己先提出來的構想,怎麼常總好像比自己更熟悉的樣子?

第733章 設計定型不是終點245.第245章 基於數字射頻的雷達干擾技術270.第270章 被動雷達探測第1022章 西羅公司的作用這不就凸顯出來了麼第109章 抉擇第816章 市場競爭的教育第93章 塞翁失馬第935章 挪威人的助攻第1134章 不是冤家不聚頭第54章 組織已經決定了340.第340章 跑得飛快的西方記者第686章 墜落的夜鷹320.第320章 地面測試驗收,以及總裝備部的誕生第862章 神舟飛船的一個名額第794章 欺人太甚261.第261章 雷達干擾,電磁學之盾!第166章 麥道,無了?第153章 多體耗散粒子動力學第1016章 SeA650發動機,完成總裝!第508章 把直9改的媽都不認識第118章 我們需要更好的飛機(二合一)第590章 新一代教練機體系第1259章 東風31的下崗再就業第86章 遠程偵察第464章 還是從二毛那挖人吧307.第307章 理論水平LV3,小試鋒芒!369.第369章 揚眉吐氣!第492章 過於先進,不便展示第544章 打破封鎖,還是要用技術說話306.第306章 非線性偏微分方程組降維問題第706章 這臺階不就有了麼第1069章 軍用產品線?242.第242章 在關鍵技術上要有底線思維第1233章 沙漠中的靶場第788章 把他們批判一番!第820章 通往龐加萊猜想的鑰匙第500章 飛向世界的“山鷹”第533章 女士,你也不希望399.第399章 TORCH Multiphysics的誕生第665章 現代戰爭是炮戰!第859章 沙漠能變良田?第539章 先來一波反潛演習264.第264章 間歇採樣逐次循環轉發干擾第808章 不同的利益訴求第144章 航改燃的可能性(爲flankerr的加更第513章 兩個時代的交錯第1131章 搖人幫忙!第700章 內訌,打不下去了第16章 關於我看中的學生突然變成我師弟的這回事379.第379章 煥然一新的殲教9228.第228章 組織這是在考驗我啊!(二合一241.第241章 航改燃也是有難度的(下)第169章 放棄幻想,準備鬥爭!第13章 你告訴我這叫殲7?第525章 Nh90直升機,看向東方第965章 這事還是徵求一下華夏人的意見242.第242章 在關鍵技術上要有底線思維第58章 項目進展第108章 渦輪前溫度407.第407章 我超,鴨翼!第467章 日本軸承產業感到有些不安第1155章 建設塞北糧倉第425章 這課是上不下去了第56章 前往盛京!第614章 華夏戰鬥機的心臟第914章 韓國人要偷技術?第595章 真巧啊,日本人剛好有我們要用的零第673章 有一句話叫做悶聲大發財第429章 你的鬼怪我的鬼怪怎麼不一樣第428章 逐漸成型的航空產業第998章 好像有哪裡不對勁第1006章 最大秩距離碼第822章 用預警機做測試第1139章 相互騎臉?第639章 華夏國產蘇27的威脅第97章 柳暗花明第1235章 最強之矛第1112章 我給兩院帶來了一份禮物254.第254章 空警200,楔尾天線第510章 論文又上封面了?第1213章 一張紙解決的大問題第1045章 世界最強預警機!第198章 女王的艦隊第603章 這已經不是一般的造假了,必須得出第522章 直9WY,同人逼死原創(春節繼續加更250.第250章 受常工啓發的殲轟7改進型第708章 空軍,走出國門的機會第775章 是你懂渦扇10還是我懂渦扇10?第1166章 答辯,只答不辯270.第270章 被動雷達探測第1073章 英國人的瘋狂思路第85章 喘振位置,可以算出來!第1016章 SeA650發動機,完成總裝!第87章 航空動力的問題第521章 這也能叫米格21改???336.第336章 電磁干擾,噩夢重演第1096章 對華夏搞空中偵察?第803章 來跳個舞吧第171章 圖波列夫,也是一種選擇284.第284章 覆盤
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