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摘 要
隨著(zhù)我們國家的制造業(yè)不斷發(fā)展，鈑金零部件在汽車(chē)、家電和其它日用品中具有非常廣泛的應用。在鈑金零部件的加工制造過(guò)程中，需要工裝夾具來(lái)進(jìn)行定位和夾緊。目前，鈑金零部件的工裝夾具都是根據它所需加工的形狀結構設計的專(zhuān)用剛性工裝夾具，這種工裝夾具設計成本高、制造周期長(cháng)，而且只能針對該種形狀的鈑金零部件。隨著(zhù)產(chǎn)品更新?lián)Q代速度越來(lái)越快，原有的剛性工裝夾具難以滿(mǎn)足當前快速變化的市場(chǎng)需求。因此，迫切需要研發(fā)一種可以滿(mǎn)足多種形狀鈑金零部件加工需求的柔性工裝夾具，從而減少鈑金零部件的制造成本和降低生產(chǎn)周期。本文主要研究?jì)热萑缦拢?/p>
第一，通過(guò)對鈑金零部件的加工過(guò)程分析，對加工工藝進(jìn)行分析。根據鈑金零部件的加工過(guò)程分析，可以得到鈑金零件的加工工藝，并對變形機理和加工尺寸精度的提高方法進(jìn)行研究。
第二，對柔性工裝夾具的結構進(jìn)行設計。根據鈑金零部件的工藝分析，提出鈑金零部件柔性工裝夾具的設計方案，進(jìn)行比較分析，選擇出性?xún)r(jià)比較高的結構方案，并使用 SolidWorks 軟件建立柔性工裝夾具的 3D 模型。柔性工裝夾具最為重要的結構是定位夾緊單元，該機構可以完成 X、Y 和 Z 方向調節工作。因此，需要對定位夾緊單元的各個(gè)方向的調節機構進(jìn)行設計，主要是定位夾緊單元的工作原理、性能參數和載荷的計算分析。
第三，通過(guò)使用 Workbench 軟件對柔性工裝夾具的零部件進(jìn)行輕量化設計，并對其夾緊機構進(jìn)行優(yōu)化設計。根據定位夾緊單元的底座結構的參數分析，選擇該機構中優(yōu)化效果明顯的設計參數作為設計變量，并建立相關(guān)的約束函數和目標函數，得到該結構的輕量化數學(xué)模型，使用 Workbench 軟件對其尺寸參數進(jìn)行輕量化設計。基于連桿機構的運動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)原理，對柔性工裝夾具中的夾緊機構進(jìn)行優(yōu)化分析。通過(guò)建立運動(dòng)學(xué)方程，使用MATLAB 軟件可以得到最優(yōu)結構尺寸的夾緊機構。
關(guān)鍵詞：鈑金零部件，柔性工裝夾具，輕量化設計，優(yōu)化設計
Abstract
With the continuous development of our country's manufacturing industry, sheet metal parts are widely used in automobiles, household appliances and other daily necessities. In the manufacturing process of sheet metal parts, fixture and fixture are needed for positioning and clamping. At present, the fixture for sheet metal parts is a special rigid fixture designed according to the shape it needs to process. This fixture has high design cost, long manufacturing cycle and can only be used for sheet metal parts of this shape. With the rapid replacement of products, the original rigid fixture is difficult to meet the fast changing market demand. Therefore, there is an urgent need to develop a flexible fixture which can meet the processing needs of various forms of sheet metal parts, so as to reduce the manufacturing cost of sheet metal parts and reduce its production cycle. The main contents of this paper are as follows:
First, the processing technology of sheet metal parts is analyzed, and the processing technology is analyzed. According to the analysis of sheet metal parts processing process, the processing technology of sheet metal parts can be obtained, and its deformation mechanism and the method to improve the machining dimensional accuracy are studied.
Second, design the structure of flexible fixture. According to the process analysis of sheet metal parts, the design scheme of flexible fixture for sheet metal parts is put forward, and the comparative analysis is made. The structure scheme with high cost performance is selected, and the 3D model of flexible fixture is established by using Solid Works software. The most important structure of flexible fixture is positioning clamping unit, which can adjust X, Y and Z directions. Therefore, it is necessary to design the adjusting mechanism in all directions, mainly the working principle, performance parameters and load calculation and analysis of the positioning clamping unit.
the clamping mechanism is optimized. According to the parameter analysis of the base structure of the positioning clamping unit, the design parameters with obvious optimization effect in the mechanism are selected as design variables, and the relevant constraint functions and objective functions are established.
The lightweight mathematical model of the structure is obtained. The dimension parameters of the structure are lightweight designed by using Workbench software. Based on the kinematics and dynamics principle of linkage mechanism, the clamping mechanism of flexible fixture is optimized and analyzed. By establishing its kinematics equation, the clamping mechanism with optimal structure size can be obtained by using MATLAB software.
Key words: sheet metal parts, flexible fixture, lightweight design, optimization design
第 1 章 緒論
1.1 研究目的及意義
1.1.1 課題來(lái)源
為了有效解決鈑金零部件加工周期長(cháng)、成本高等問(wèn)題，本文研發(fā)一種可用于加工多種不同尺寸和形狀鈑金的柔性?shī)A具。該種工裝夾具主要用于加工壁厚為 0.5-2mm 的鈑金零部件，它不僅僅可以完成普通工裝夾具的定位和夾緊工作，同時(shí)還可以根據不同的鈑金零部件尺寸形狀進(jìn)行快速完成定位、夾緊機構的位置。這種可以加工制造多種不同尺寸形狀鈑金零部件的柔性工裝夾具具有性能可靠，工作效率高，維修簡(jiǎn)單等，因此，它具有重要的研究?jì)r(jià)值。
1.1.2 研究背景
隨著(zhù)鈑金零部件的應用越來(lái)越廣，它在機械產(chǎn)品中的占有率越來(lái)越高，尤其是近年來(lái)，對鈑金零部件的加工工藝研究逐漸規范，使它在產(chǎn)品設計中的使用價(jià)值不斷提高。因此，許多機械產(chǎn)品都采用鈑金零部件進(jìn)行設計[1].不僅節省機械產(chǎn)品的生產(chǎn)成本[2],還提高零部件的生產(chǎn)效率。隨著(zhù)人們生活水平的不斷提高，日常生活中需要使用的產(chǎn)品種類(lèi)越來(lái)越多，不同產(chǎn)品的鈑金零件形狀也不同。為了加工這些鈑金零件需要設計合適的工裝夾具輔助加工制造，所以柔性工裝夾具的研究具有重要的研究?jì)r(jià)值[3].
目前，鈑金零部件的加工都是采用剛性工裝進(jìn)行加工制造的，因此它們的加工制造成本非常高[4].對于一些小批量的鈑金零部件，需要根據零件結構形狀，制造出專(zhuān)用的夾具和沖壓模型[5],所以導致這些零部件的加工制造成本高居不下。隨著(zhù)產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度不斷加快，鈑金零部件的形狀也不斷的發(fā)生變化，因此，用于加工制造鈑金零部件的工裝夾具也需要隨之改變[6].如果所有的鈑金零部件都采用專(zhuān)用的工裝夾具，則會(huì )使產(chǎn)品的價(jià)格變得非常高，特別是對于一些曲面形狀比較復雜的鈑金零部件，工裝夾具制造比較復雜，成本也很高。因此，當前迫切需要針對小批量曲面鈑金零部件的加工制造，研發(fā)一種可以通過(guò)快速調節工裝夾具上定位、夾緊點(diǎn)的位置，來(lái)滿(mǎn)足不同尺寸形狀鈑金零部件的加工制造要求的工裝夾具。這種柔性工裝夾具可以通過(guò)調節定位點(diǎn)、夾緊點(diǎn)位置，來(lái)使它可以用于不同鈑金零部件加工，有效的滿(mǎn)足當前快速發(fā)展的市場(chǎng)需求[7-9].為了對該柔性工裝夾具進(jìn)行更進(jìn)一步的優(yōu)化，需要對夾具重要結構進(jìn)行優(yōu)化設計[10].
1.1.3 研究目的和意義
通過(guò)對鈑金零部件加工工藝的總結分析，以及借鑒其它類(lèi)型薄壁零部件柔性工裝夾具的設計優(yōu)化經(jīng)驗，采用現代設計方法，設計出工作效率高，適應性強的柔性工裝夾具。本文主要以柔性工裝夾具的設計和優(yōu)化為研究路線(xiàn)，對機構進(jìn)行分析，主要研究?jì)热萦校?/p>
（1）對于不同的鈑金零部件，結構形狀差異非常大，因此在進(jìn)行加工制造過(guò)程中需要根據所加工鈑金零部件特點(diǎn)快速的調節定位、夾緊點(diǎn)的位置。在柔性工裝夾具設計時(shí)，需要選擇合適的調節機構來(lái)滿(mǎn)足定位、夾緊點(diǎn)的調節，并需要使用 Workbench 軟件對該機構進(jìn)行優(yōu)化設計。
（2）鈑金零部件放在柔性工裝夾具上以后，需要使用夾緊機構將其夾緊，防止它在加工制造過(guò)程中受到切削力的影響而發(fā)生位置移動(dòng)。在研究柔性工裝夾具的夾緊機構過(guò)程中，不僅需要對機械結構進(jìn)行設計，同時(shí)還需要根據相關(guān)的工作要求對夾緊機構的運動(dòng)情況進(jìn)行分析。
1.2 柔性工裝夾具的研究現狀
隨著(zhù)人們對機械產(chǎn)品的要求越來(lái)越高，產(chǎn)品零部件的更新?lián)Q代速度不斷加快，因此，對柔性工裝夾具的研究成為當前的熱點(diǎn)[11,12].目前，根據相關(guān)零部件的需求，對柔性工裝夾具進(jìn)行相關(guān)的研究，但是這些研究都只停留在理論層面，沒(méi)有在實(shí)際工作過(guò)程中真正使用[13].通過(guò)對目前柔性工裝夾具的研究分析，可以得知導致使用情況受阻的原因有以下兩點(diǎn)：第一，前期研發(fā)的柔性工裝夾具都是針對某些特殊的機械零部件進(jìn)行的，使用范圍具有局限性，因此，該種柔性工裝夾具的使用價(jià)值容易受到產(chǎn)品銷(xiāo)量影響；第二，柔性工裝夾具的開(kāi)發(fā)成本非常高昂，雖然有些柔性工裝夾具的使用范圍非常廣，適應性也非常好，但是這種高昂的加工制造成本讓許多研究人員望而卻步。
柔性工裝夾具的種類(lèi)非常多，根據國內外對柔性工裝夾具的研究現狀，主要將它分為柔性工裝夾具系統和單個(gè)柔性工裝夾具[14].在上世紀 80 年代，大連理工大學(xué)的朱耀祥教授根據柔性工裝夾具的研究原理，將它分成傳統柔性工裝夾具和創(chuàng )新性柔性工裝夾具兩種，如圖 1-1 所示。傳統柔性工裝夾具主要是指利用傳統工裝夾具的設計方法和組成結構進(jìn)行適當的調整設計，可以得到在小范圍內適當調整的柔性工裝夾具；創(chuàng )新性柔性工裝夾具主要是指根據工裝夾具的基本設計理論，研發(fā)出的具有良好適用范圍的柔性工裝夾具，它不僅僅可以適用多種類(lèi)型機械零件的加工，同時(shí)還可以提高機械零件的加工質(zhì)量[14-16].
1.2.1 可調整工裝夾具的分析
在工裝夾具設計時(shí)，通過(guò)對所加工鈑金零部件共同性特點(diǎn)的分析，主要是結構尺寸和形狀，設計出可以在小范圍內進(jìn)行調整的工裝夾具，組成結構如圖 1-2 所示。該種工裝夾具由兩部分組成，其中一部分是可調整夾具的基本部分，主要有底座、定位機構和夾緊機構等裝置，這些基本組成部分長(cháng)期固定在底座上，它們不隨著(zhù)加工零件的變化而更換；另外一部分是工裝夾具中的可更換部分，這部分主要與加工零件直接接觸，它們需要根據加工對象的不同而進(jìn)行更換[17].在零件加工過(guò)程中，同一組零件只需要根據結構形狀和尺寸參數調整好組成元件的位置即可，對于不同組的零部件不僅需要更換可調元件[18,19],同時(shí)還需要根據零件的尺寸大小調整定位機構和夾緊機構的位置[20].
通過(guò)分析可知該種柔性工裝夾具結構簡(jiǎn)單，加工制造也非常方便，但是使用范圍比較小，因此只有在焊接工裝夾具中有一定的使用價(jià)值。
1.2.2 成組工裝夾具的分析
根據加工制造零部件的某些特征進(jìn)行分析，針對某一組相似零部件或相應工序設計出的一種成組工裝夾具[21],組成結構如圖 1-3 所示。該工裝夾具不僅具有專(zhuān)用夾具的某些特性，同時(shí)它還可以在小尺寸范圍內進(jìn)行調整[22,23].成組夾具是由通用基體結構和可更換元件組成，通用基體結構是有很多安裝孔的大型底座[24],主要用于安裝定位夾緊元件[25].成組夾具中定位元件、夾緊元件和導向元件可以根據具體的加工需求進(jìn)行設計[26-29],在使用過(guò)程中根據加工零件及時(shí)進(jìn)行更換。
成組夾具主要用于加工某些具有相同組成性質(zhì)的零部件。在進(jìn)行零部件的加工制造過(guò)程中，需要根據加工對象的相似特點(diǎn)和成組技術(shù)的原則，調整定位、夾緊點(diǎn)的位置，則可以滿(mǎn)足零部件的定位和夾緊要求[30].成組夾具在設計過(guò)程中主要偏重元件的更換，它的定位、夾緊元件可以按照要求進(jìn)行靈活組合。
1.2.3 組合工裝夾具的分析
組合工裝夾具是在工裝夾具已經(jīng)完全模塊化的前提下進(jìn)行設計的[31],組成結構如圖1-4 所示。組合工裝夾具是根據所加工零部件的組成特點(diǎn)，預先設計好需要的標準元件和組件[32,33].在組合工裝夾具的使用過(guò)程中，需要根據具體零部件的尺寸，選擇合適的組件進(jìn)行組合，并且這些組合元件具有良好的互換性能[34-36].組合工裝夾具使用完畢后，需要將將組件拆散，方便下一次使用。目前，槽系組合夾具是使用最為廣泛的組合夾具之一，在該組合夾具中，基座上設計有多排相互平行和垂直的 T 型槽結構，方便組件的位置調節[37,38].
1.2.4 自適應工裝夾具的分析
自適應工裝夾具是指根據所要加工的零部件形狀適應性的設計定位和夾緊機構位置[39,40],組成機構如圖 1-5 所示。該種工裝夾具主要是根據加工零件的尺寸形狀進(jìn)行定位機構和夾緊機構的位置調節，從而實(shí)現自適應工裝夾具的"柔性"功能[41].
1.2.5 薄壁零部件柔性工裝夾具的分析
隨著(zhù)工業(yè)不斷發(fā)展，各種各樣的零部件層出不窮，尤其是對于在壁厚比較薄的鈑金零部件，它們的應用范圍逐漸推廣。隨著(zhù)人們對產(chǎn)品的外觀(guān)要求越來(lái)越高，機械產(chǎn)品的外部結構大量采用曲面造型[42].產(chǎn)品的外觀(guān)曲面雖然增添了美觀(guān)性能，但是提高加工制造難度，因此對曲面零部件的加工設備提出了更高的要求。目前，該種工裝夾具都是根據曲面形狀的特點(diǎn)進(jìn)行仿形加工獲得的，但是這種加工方法具有成本高，加工制造周期長(cháng)等問(wèn)題。因此，為了提高薄壁零部件的加工制造效率，降低加工成本，研發(fā)出如圖 1-6 所示的柔性工裝夾具系統[43].
由于薄壁零部件的外部一般都是結構形狀比較復雜的曲面，而且剛性非常小。因此，在進(jìn)行薄壁零部件的加工制造過(guò)程中，經(jīng)常會(huì )由于剛性不足而導致加工變形，從而使加工精度滿(mǎn)足不了設計要求[44].為了提高薄壁零部件的加工精度，設計出如圖 1-6 所示的柔性工裝夾具系統。該柔性工裝夾具系統經(jīng)過(guò)對薄壁零部件在加工過(guò)程中的變形情況進(jìn)行預測，對裝夾方案、夾緊力大小進(jìn)行了優(yōu)化設計[45].
圖 1-6 所示的柔性工裝夾具主要是用于加工飛機蒙皮結構，主要組成結構是 POGO 單元，獨立的 POGO 單元按照矩陣形式排列在底座上。在計算機系統的控制下，通過(guò)調整POGO 單元的位置，實(shí)現薄壁零部件的加工制造。該種柔性工裝夾具雖然具有非常高的定位精度、操作起來(lái)也非常方便，但是它的加工制造成本非常高，因此，很難在鈑金零部件的加工中進(jìn)行推廣。
1.3 柔性工裝夾具的發(fā)展趨勢
隨著(zhù)產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度不斷加快，剛性工裝夾具很難滿(mǎn)足這種快速變化的市場(chǎng)需求。因此，極其需要研發(fā)一種柔性工裝夾具來(lái)滿(mǎn)足當前的生產(chǎn)需求，所以柔性工裝夾具成為了當前的研究熱點(diǎn)，發(fā)展趨勢主要有：
（1）柔性工裝夾具的適用范圍更加廣泛柔性工裝夾具主要是針對某些產(chǎn)品零部件進(jìn)行設計的，為了提高柔性工裝夾具的利用率，需要使它的范圍更廣。柔性工裝夾具不僅要滿(mǎn)足一類(lèi)零部件的加工制造，而且它還要滿(mǎn)足方便調節等一系列的使用要求。
（2）柔性工裝夾具的控制系統更加智能化為了滿(mǎn)足現代化的加工制造需求，柔性工裝夾具需要采用計算機控制方法，使它在短時(shí)間內可以快速的調節整個(gè)工裝夾具中的結構，從而提高方便快捷性能，降低零件的加工制造成本。
（3）柔性工裝夾具的研發(fā)周期更短隨著(zhù)人們對產(chǎn)品的要求越來(lái)越高，一個(gè)新產(chǎn)品的出生到凋亡時(shí)間變得越來(lái)越短，用于進(jìn)行產(chǎn)品加工制造的工裝夾具的使用周期也變得更加短暫。因此，為了滿(mǎn)足市場(chǎng)上的需求，對柔性工裝夾具的研發(fā)效率提出了更高的要求。
1.4 本文主要研究?jì)热?/strong>
本文主要以鈑金零部件的柔性工裝夾具為研究對象，圍繞著(zhù)設計、優(yōu)化和運動(dòng)學(xué)分析為主線(xiàn)，展開(kāi)全文的研究工作。具體研究?jì)热萑缦拢?/p>
第一章主要是介紹課題來(lái)源、研究背景和意義；本章通過(guò)對柔性工裝夾具研究現狀和發(fā)展趨勢的分析，確定了主要研究?jì)热荨?/p>
第二章對鈑金零部件的加工工藝進(jìn)行分析。本章首先研究鈑金零部件的加工變形因素，然后對鈑金零部件的變形機理進(jìn)行分析，最后制定柔性工裝夾具的設計要求和設計流程。
第三章主要是對柔性工裝夾具進(jìn)行結構設計。本章首先根據鈑金零部件的工藝分析制定出柔性工裝夾具的設計方案，接著(zhù)進(jìn)行總體結構設計，然后對它的重要機構--絲杠傳動(dòng)機構、定位機構、夾緊機構進(jìn)行計算分析和結構設計，最后對柔性工裝夾具的氣路原理圖進(jìn)行設計。
第四章對柔性工裝夾具進(jìn)行結構優(yōu)化設計。本章首先是對柔性工裝夾具定位夾緊單元中的底座進(jìn)行靜力學(xué)分析和模態(tài)分析，然后建立該結構的優(yōu)化模型，最后對它進(jìn)行優(yōu)化設計。
第五章對柔性工裝夾具中的夾緊機構進(jìn)行運動(dòng)學(xué)分析。本章首先對夾緊機構的運動(dòng)過(guò)程進(jìn)行分析，然后建立該機構的運動(dòng)模型，最后通過(guò)該機構的力學(xué)模型對它優(yōu)化求解，并得到最優(yōu)的夾緊機構。
第六章總結本文的主要研究?jì)热莺凸ぷ鳎f(shuō)明已做研究的不足和進(jìn)一步研究的方向。
上面對本文的主要研究?jì)热葸M(jìn)行分析，根據柔性工裝夾具的設計過(guò)程，可得關(guān)系圖如圖 1-7 所示。
第 2 章 鈑金零部件加工工藝分析
2.1 鈑金零部件工藝性能分析
2.1.1 鈑金零部件加工變形因素分析
2.1.2 鈑金零部件的材料分析
2.2 鈑金零部件變形機理分析
2.3 柔性工裝夾具的工藝質(zhì)量分析
2.3.1 工裝夾具對加工精度影響因素分析
2.3.2 柔性工裝夾具的工藝要求分析
2.4 柔性工裝夾具的設計流程分析
2.5 本章小結
第 3 章 柔性工裝夾具的結構設計
3.1 柔性工裝夾具的方案設計
3.1.1 孔隙組合工裝夾具結構方案分析
3.1.2 T 型槽柔性工裝夾具結構分析
3.2 柔性工裝夾具的總體結構設計
3.3 底座結構設計
3.3.1 T 型槽尺寸設計
3.3.2 底座的強度分析
3.4 柔性工裝夾具的定位夾緊單元結構設計
3.4.1 定位夾緊單元的結構
3.4.2 定位夾緊單元的工作原理及參數確定
3.4.3 定位夾緊單元的載荷分析
3.4.4 伺服電機參數計算與選型
3.4.5 滾珠絲杠參數的計算
3.5 定位機構的設計
3.5.1 定位機構的組成機構設計
3.5.2 定位機構的氣路控制圖
3.6 夾緊機構的設計
3.6.1 夾緊機構的組成機構設計
3.6.2 夾緊機構的氣路控制圖
3.7 本章小結
第 4 章 定位夾緊單元的優(yōu)化設計
4.1 有限元分析技術(shù)概述
4.2 定位夾緊單元的靜力學(xué)分析
4.3 定位夾緊單元的模態(tài)分析
4.3.1 定位夾緊單元模態(tài)理論分析
4.3.2 定位夾緊單元模態(tài)分析模型的建立
4.3.3 模態(tài)分析結果
4.4 定位夾緊單元底座的優(yōu)化設計
4.4.1 底座結構的設計變量
4.4.2 約束函數的建立
4.4.3 優(yōu)化函數的建立
4.4.4 底座結構的輕量化分析結果
4.5 本章小結
第 5 章 柔性工裝夾具的力學(xué)分析與優(yōu)化
5.1 柔性工裝夾具的運動(dòng)學(xué)分析
5.1.1 夾緊機構的運動(dòng)學(xué)分析
5.1.2 夾緊機構運動(dòng)過(guò)程分析
5.2 夾緊機構的運動(dòng)模型建立
5.3 夾緊機構力學(xué)優(yōu)化分析
5.3.1 夾緊機構的受力分析
5.3.2 夾緊機構設計變量
5.3.3 夾緊機構優(yōu)化目標
5.3.4 夾緊機構約束條件及優(yōu)化模型求解
5.4 ADAMS 對優(yōu)化結果的仿真分析
5.5 本章小結
第 6 章 總結與展望
6.1 全文總結
隨著(zhù)經(jīng)濟的不斷發(fā)展，產(chǎn)品逐漸向個(gè)性化、小批量化的方向發(fā)展，產(chǎn)品的生產(chǎn)周期也越來(lái)越短。為了滿(mǎn)足這些現代化生產(chǎn)要求，柔性工裝夾具的逐漸成為人們的研究重點(diǎn)。鈑金零部件在汽車(chē)、飛機和家電等行業(yè)中具有非常重要的應用價(jià)值，因此對柔性工裝夾具進(jìn)行研究具有非常重要的價(jià)值。
目前，鈑金零部件主要是采用剛性工裝夾具，根據它的結構形狀進(jìn)行固定夾緊，這種工裝夾具只能針對專(zhuān)用的鈑金零部件進(jìn)行加工，而且加工制造周期非常長(cháng)，工作效率也比較低。為此，本文研發(fā)一種可以經(jīng)過(guò)快速調節便能滿(mǎn)足對種鈑金零部件加工的柔性工裝夾具，并對關(guān)鍵零部件定位夾緊單元和夾緊機構進(jìn)行了優(yōu)化。本文的主要研究?jì)热萑缦拢?/p>
（1）對柔性工裝夾具的研究現狀和發(fā)展趨勢進(jìn)行了分析。比較可調式工裝夾具、成組工裝夾具和組合工裝夾具的優(yōu)缺點(diǎn)后，并結合現代設計理論，分析鈑金零部件柔性工裝夾具的發(fā)展趨勢。
（2）進(jìn)行了柔性工裝夾具的加工工藝分析。通過(guò)對鈑金零部件加工變形因素的分析，分析出變形機理。為了提高鈑金零部件的加工精度，分析工裝夾具對鈑金零部件加工精度的影響因素，并提出柔性工裝夾具的設計要求。
（3）完成了柔性工裝夾具的總體結構設計。根據柔性工裝夾具的設計要求，制定出結構設計方案，并對優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較分析后，選擇最優(yōu)結構設計方案，使用三維設計軟件 SolidWorks 建立柔性工裝夾具的三維結構模型，最后還對柔性工裝夾具中的重要零部件--底座、定位夾緊單元、定位機構和夾緊機構進(jìn)行了計算分析和建模。
（4）進(jìn)行了定位夾緊單元的優(yōu)化設計。通過(guò)對定位夾緊單元進(jìn)行靜力學(xué)分析和模態(tài)分析，可以得知該機構還具有很大的優(yōu)化空間，建立定位夾緊單元底座的優(yōu)化設計模型，得出優(yōu)化設計參數，并通過(guò)比較優(yōu)化前和優(yōu)化后的底座靜力學(xué)分析，得知優(yōu)化后的底座結構仍然滿(mǎn)足強度和剛度要求，重量減少了 16.6%. （5）進(jìn)行了夾緊機構的運動(dòng)學(xué)分析。通過(guò)對夾緊機構的運動(dòng)學(xué)分析，建立出運動(dòng)模型，并使用 MATLAB 軟件對力學(xué)進(jìn)行優(yōu)化分析，并使用 ADAMS 軟件對它優(yōu)化后結構參數建立的模型進(jìn)行運動(dòng)分析，分析結果表明優(yōu)化參數具有明顯的效果。
6.2 研究展望
本文通過(guò)對鈑金零部件的工藝分析和柔性工裝夾具的設計與優(yōu)化，取得了一些研究成果，但是仍然存在需要改進(jìn)之處。
（1）由于時(shí)間非常倉促，本文設計和優(yōu)化的柔性工裝夾具結構沒(méi)有經(jīng)過(guò)進(jìn)行加工制造，因此，許多關(guān)鍵的功能參數沒(méi)有進(jìn)行驗證。
（2）柔性工裝夾具雖然使用范圍廣、工作效率高和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，但是使用范圍還是具有一定限制，因此，需要在后續的研究中進(jìn)行進(jìn)一步的改善。
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致 謝
值此論文完成之際，謹向曾經(jīng)關(guān)心和幫助我的老師、同事以及親友表示衷心的感謝！
論文寫(xiě)作是一個(gè)學(xué)習的過(guò)程，也是一個(gè)收獲的過(guò)程。在論文寫(xiě)作期間，我一直得到導師王昕教授的精心指導，導師的諄諄教誨和無(wú)私的關(guān)心幫助給了我強有力的支持，使我不斷鞭策自己，努力奮斗！本文的寫(xiě)作凝聚著(zhù)導師的辛勞，從論文的選題、框架的設計，到論點(diǎn)的推敲、資料的選擇、文字的潤色，都傾注了導師的熱情關(guān)懷。論文的順利完成與導師的關(guān)心和支持是密不可分的，我從導師身上不僅學(xué)到了豐富的專(zhuān)業(yè)知識和科學(xué)的研究方法，而且還學(xué)習到了踏踏實(shí)實(shí)的人生態(tài)度。值此論文完成之際，我要向我的導師表示誠摯的感謝。
感謝我的父母，父母之恩，天高海深。感謝他們的養育之恩和多年來(lái)對我在物質(zhì)和精神上的支持，他們?yōu)槲业某砷L(cháng)付出了無(wú)盡的心血，是他們使我在風(fēng)雨成長(cháng)的道路上不斷進(jìn)取，勇往直前。
最后對各位專(zhuān)家老師仔細審閱我的論文表示衷心的感謝，渴望給予批評指正！
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