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作为计算机辅助夹具设计(CAFD)的一个重要应用,柔性夹具基于其高度的柔性化和智能化的优点,越来越受到市场的青睐。人们对柔性夹具系统的研究成果也越来越多,但是仍然存在一些亟需解决的问题,如完成工件的定位和夹紧之后,缺少完整的质量评价系统;对自动夹紧模块的研究存在很多问题,如不能智能确定夹紧方式和自动选择夹紧组件;夹紧位置只能准确到夹紧区域,对于具体的夹紧点的计算研究甚少,而且计算繁琐;夹紧元件种类繁多,结构复杂,其装配还不能实现完全自动化。因此我们有必要开发一套完整的、更加智能化的柔性夹具系统。针对以上问题,本文将在原有智能定位系统的基础上,完成面向切削加工的孔系柔性夹具系统的开发。主要研究工作包括以下几个方面:(1)分析面向切削加工夹具的结构特点和孔系夹具的发展现状,研究开发一套面向切削加工的孔系柔性夹具系统,该套夹具能够实现工件的智能定位、自动夹紧、自动装配以及对定位质量的评价,并且拥有丰富的夹具库。(2)总结现有定位误差研究的方法,结合本系统的实际情况,完成夹具智能定位的误差的研究,包括定位元件的公差分配和加工表面的精度分析。建立工件-夹具几何模型,利用“雅克比矩阵”建立工件位移和定位元件位移的直接联系;用“采样点”代表加工表面,通过对加工表面精度的定义,在已知定位元件公差的情况下完成加工表面精度的分析;给定加工表面的精度要求,利用“敏度矩阵”,完成定位元件的公差分配。(3)完成工件的自动夹紧模块,运用特征识别技术,“法向量判别法”确定候选夹紧表面集;利用“线性加权法”选择最优夹紧表面;通过网格划分夹紧表面,获取候选夹紧点集;根据夹紧点的选择原则,设置目标函数,确定“夹紧三角形”;用“孔特征识别法”智能确定夹紧组件的安装定位孔,并运用虚拟装配技术完成夹紧组件的自动装配。(4)完善原有面向切削加工的柔性夹具系统的功能模块,利用VB6.0为编程语言对SolidWorks进行二次开发,完成整个系统框架结构的搭建,以及人机交互界面的设计。