Analysis and optimization of the machining fixture system stiffness for near-net-shaped aero-engine blade

Wang, Hui; Zhang, Kaiyao; Wu, Dongbo; Yu, Tao; Yu, Jiguo; Liao, Y. Gene

doi:10.1007/s00170-021-06730-2

Cited by 11 publications

(5 citation statements)

References 17 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Dedicated fixtures can be component-integrated fixture features (CFFs), feature-based fixturing (FBF), robot-based fixtures (RBFs), flexible fixtures (FFs), modular + singular flex and fixture systems (M + SFFSs), and fixture change systems (FCSs). Though the number of product variants in the automobile industry will not change significantly in the long-term trend, the trend of individualization of part geometry will increase the diversity in shapes and forms of the automobile [14] and aeroengine [15] components. The rapid development of dedicated fixtures is also explained by their potential to be quickly adopted in computer-integrated manufacturing environments [16].…”

Section: State Of the Artmentioning

confidence: 99%

Experimental Evaluation of Flexible Fixture Stiffness for Steering Knuckles When Loading a Milling Machine Tool

Kolesnyk,

Kuruc,

Dehtiarov

et al. 2024

Machines

View full text Add to dashboard Cite

In the conditions of the increase in the range of products in the automobile and aircraft industry, there is a tendency to increase the scope of application of flexible fixtures. Thus, in the current article, it was proposed to consider a new concept of a flexible fixture for location parts of a complex shape. The stress and deflection of the steering knuckle elements were calculated using finite element modeling. During the experiment on the static loading, the deflection of the steering knuckle elements was measured, and the results of finite element modeling were validated. It was determined that the stiffness of the proposed flexible fixture ensures compliance with the tolerances of the mutual location of the surfaces of the part, making it reasonable for feature research the novel flexible fixture design during milling.

show abstract

Section: State Of the Artmentioning

confidence: 99%

Experimental Evaluation of Flexible Fixture Stiffness for Steering Knuckles When Loading a Milling Machine Tool

Kolesnyk,

Kuruc,

Dehtiarov

et al. 2024

Machines

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Kesme Kuvveti (N) [9] 100-400 [7] 1000 [15] 1445 [9] 80-450 [17] 584 [14] 1600-1800 [18] 500-3000 [15] 3818 [19] 110 [17] 332-827 [20] 200 [22] 250-600 [21] 673 [23] 2800 -- [24] 100-1300…”

Section: Referansmentioning

confidence: 99%

“…Farklılıkların görüldüğü diğer bir alan da pimlerin yerleşimleridir. Bu alanda çoğu araştırmacı genel olarak 3-2-1 kuralına uyum sağlasa da, akış yüzeyi üzerindeki ana bağlama fonksiyonunu yerine getiren 3 pimin yerleşimini farklı yapmaktadır [8], [10], [15], [18]. Burada bazı araştırmacılar akış yüzeyindeki pimleri eşit aralıklarla planlarken, diğerleri 2 pimi pale ucuna diğer 1 pimi ise pale platformuna yakın konumlandırabilmektedir [8], [10], [15], [18].…”

Section: Referansunclassified

Kompresör ve Türbin Palelerinin Fikstür Tasarımlarının Parametrik Analiz ve Sonlu Eleman Simülasyonları ile İncelenmesi

Poyraz

Yandi

2021

European Journal of Science and Technology

View full text Add to dashboard Cite

ÖzServis ömürleri boyunca aşınma, korozyon, yorulma ve sürünme gibi pek çok sayıda olumsuz koşula maruz kalan kompresör ve türbin paleleri, ayrık tasarlanırlar ve türbin disklerine özel kök geometrileri ile bağlanırlar. Kaba haldeki paleler genellikle döküm yoluyla üretilir ve yüksek hassasiyet gerektirdiklerinden çoğunlukla sürünme ilerlemeli taşlama ile işlenir. Söz konusu palelerin gerek işleme gerekse ölçüm aşamasında sabitlenmesi için sıkça uygulanan yöntemlerden biri, pimli mekanik fikstürler ile bağlamadır. Geometrik açıdan oldukça ince ve maliyet açısından oldukça pahalı olan paleleri sabitlemek için kullanılacak pimli fikstürlerin yanlış tasarlanması ve/veya uygulanması, bu hassas parçalara zarar verebilir ve hatta ıskartaya çıkmalarına sebep olabilir. Geçmişte yapılan ve literatürde yayınlanan çalışmalar kapsamında farklı pim yerleşim ve konfigürasyonlarının ve de uygulanan bağlama kuvvetlerinin ince ve hassas olan türbin palelerindeki etkileri gözlemlenmektedir. Bununla beraber aynı araştırmacılar tarafından aynı yaklaşımla yapılan ve söz konusu değişkenlerin sonuca tesirleri ve birbirleri ile etkileşimlerini sistematik olarak ele alan yayınlar açısından eksiklik bulunmaktadır. Yapılan bu çalışmada kompresör ve türbin palelerinin fikstür tasarımlarının sistematik analizleri gerçekleştirilmektedir. Bu kapsamda güncel uçak motorları ile uyumlu ölçülere sahip iki adet pale geometrisi oluşturulmuş ve bu paleleri sabitleyen pimlerin yerleşimleri ile bağlama kuvvetlerini dikkate alan, Taguchi yöntemi ile uyumlu deney tasarımları planlanmıştır. Deney tasarımında planlanan farklı senaryolar sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmiş ve sonuçlar üzerinde çok değişkenli varyans analizleri (MANOVA) yapılmıştır. Yapılan farklı analizlerde ulaşılan ve birbirleri ile uyumlu olan sonuçlara göre, palelerin fikstüre sabitlenmesi sırasında uygulanan kuvvet, pale boyutu ve pale uç bölgesindeki pim yerleşiminin deformasyonlar açısından kayda değer etkisi olduğu görülmüştür.

show abstract

“…While machining fixtures play a significant role in production, designers struggle to optimize the layout of the fixture [3]. Traditionally, fixture layout optimization has depended on the designer's knowledge and ability, which is expensive and laborious [4,5]. The machining inaccuracy and the fixture arrangement do not have a direct analytical connection [6,7].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Optimization of fixture locating layout design using comprehensive optimized machine learning

Qazani

Parvaz

Pedrammehr

2022

Int J Adv Manuf Technol

View full text Add to dashboard Cite

Fixtures are commonly employed in production as work holding devices that keep the workpiece immobilized while machined. The workpiece’s deformation, which affects machining precision, is greatly influenced by the positioning of fixture elements around the workpiece. By positioning the locators and clamps appropriately, the workpiece’s deformation might be decreased. Therefore, it is required to model the fixture–workpiece system’s complicated behavioral relationship. In this study, long short-term memory (LSTM), multilayer perception (MLP), and adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) are three machine-learning approaches employed to model the connection between locator and clamp positions and maximum workpiece deformation throughout end milling. The hyperparameters of the developed ANFIS, MLP, and LSTM are chosen using the evolutionary algorithms, including genetic algorithm (GA), particle swarm optimization (PSO), butterfly optimization algorithm (BOA), grey wolf optimization (GWO), and wolf optimization algorithm (WOA). Among developed methods, MLP optimized using BOA (BOA-MLP) reached the highest accuracy among all developed models in predicting the response surface. The developed model had a lower computational load than the final element model in calculating the response surface during the machining process. At the final step, the prementioned five evolutionary algorithms were implemented in the developed BOA-MLP to extract the optimal parameters of the fixture to decrease the deflection of the workpiece throughout the machining. The proposed method was modeled in MATLAB. The outcomes showed that the mentioned model was efficient enough compared with the previous method, such as optimized response surface methodology in the point view of 0.0441 μm lower workpiece deflection.

show abstract

Analysis and optimization of the machining fixture system stiffness for near-net-shaped aero-engine blade

Cited by 11 publications

References 17 publications

Experimental Evaluation of Flexible Fixture Stiffness for Steering Knuckles When Loading a Milling Machine Tool

Experimental Evaluation of Flexible Fixture Stiffness for Steering Knuckles When Loading a Milling Machine Tool

Kompresör ve Türbin Palelerinin Fikstür Tasarımlarının Parametrik Analiz ve Sonlu Eleman Simülasyonları ile İncelenmesi

Optimization of fixture locating layout design using comprehensive optimized machine learning

Contact Info

Product

Resources

About