薄壁件刚度低,在夹紧力等作用下容易产生较大变形,难以满足加工精度要求。因此,针对低刚度结构件的装夹变形问题,研究工件的装夹误差控制技术,对零件加工精度的提高很有意义。本文以铝合金薄壁件为对象,将有限元技术、遗传算法与现代数控制造技术相结合,从装夹变形预测、装夹误差控制等方面展开了研究,具体研究内容如下:1.分析了工件—夹具系统在装夹过程中的变形情况,针对低刚度件在装夹过程中产生的主要误差(工件变形),利用数学建模技术和有限元分析技术对其进行分析,建立了工件装夹变形求解的数学模型和装夹系统有限元分析模型。2.研究了通过优化夹具布局和夹紧力的装夹误差控制方法。以工件装夹过程中形位误差最小为目标函数,建立了夹具布局和夹紧力优化模型,采用有限元方法和遗传算法相结合的方法,对夹具布局和夹紧力进行了同步优化。以典型框类构件为例,验证了装夹优化模型和优化方法的有效性。3.为了进一步控制装夹误差对工件加工精度的影响,提出了装夹误差的主动补偿方法,即在装夹误差预测基础上,通过修正加工路径,实现误差补偿的方法。结合装夹误差的特点,在综合考虑加工精度和效率的基础上,详细分析了采用完全误差补偿法、基于公差的局部误差补偿法和误差均匀化补偿法进行误差补偿的流程,建立了薄壁件装夹误差主动补偿模型,并通过装夹误差补偿试验,验证了装夹误差主动补偿方法的有效性。4.在上述分析和研究的基础上,结合数控编程技术,采用VB语言完成了基于装夹误差补偿的数控程序自动生成系统的开发。该系统集成了工件形位误差评定、补偿路径生成以及修正的数控程序生成等功能。