支持快速设计与性能跟踪的夹具数字孪生模型

来源：计算机集成制造系统杂志2022年第9期北京时间：

作者：马嵩华, 胡凯鑫, 胡天亮

单位：1.山东大学机械工程学院2.山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室3.山东大学机械工程国家级试验教学示范中心

摘要：为满足精密零件切削加工中的装夹定位要求,支持夹具快速变型设计,研究了面向精密制造支持快速设计与性能跟踪的夹具数字孪生模型。基于数字孪生理论建立了夹具高保真模型,定义包括基于功构模型的夹具组成模型、基于设计理论的结构模型和基于蒙皮模型(SMS)的精度模型,以支持夹具的快速变型设计;跟踪切削加工过程中夹具的振动数据和表面质量数据,形成动态感知数据集,实现夹具的装配精度仿真和装夹稳定性预测。通过建立夹具快速设计及性能跟踪原型系统,验证了夹具数字孪生模型的有益性,实现了长生命周期下精密零件切削加工的装夹稳定性和定位精度。

关键词：夹具设计,数字孪生,高保真模型,动态感知数据

基金资助：国家自然科学基金资助项目(51505254,51975326);山东省重大科技创新工程资助项目(2019JZZY010123)。