面向自动钻铆离线编程系统的运动仿真技术

针对五轴自动钻铆系统的结构和运动特点,构建了自动钻铆离线编程系统架构,开发了五轴自动钻铆系统加工运动仿真模块。根据调姿过程中钻铆点均相对固定于托架坐标系这一特点,提出了一种基于动坐标系位姿点的运动学反解算法;在此基础上提出了一种具有实时干涉检验功能的钻铆路径规划方法;在CATIA DMU模块通过CAA的二次开发方法实现机床运动仿真的需求;以某飞机壁板类零件对该仿真系统进行了验证。结果表明,所提方法能够有效识别出运动路径上的干涉部位并通过施加途经点的形式避让该干涉部位。     

基于手持式电磁铆接设备的无头铆钉干涉配合铆接工艺研究

根据无头钉铆接的特殊要求以及目前自动钻铆设备铆接无头铆钉存在的问题,提出采用手持式电磁铆接设备代替自动钻铆机实现无头铆钉的铆接。为准确控制铆钉两边的外伸量,在电磁铆枪前加装三爪卡盘。通过实验研究了铆钉外伸量、铆接电压等工艺参数,并分析了铆接质量,并通过工艺参数的控制达到设计的干涉量要求,实现了无头铆钉的干涉配合铆接。     

铝锂合金自动化铆接过程应力应变特性研究与分析

为研究铝锂合金铆接过程中的力学特性,为铆接工艺参数优化设计提供理论依据。针对铝锂合金的自动化铆接过程,建立有限元仿真分析模型,分析自动化钻铆过程中工艺参数对铆接干涉量、残余应力的影响,从而构建工艺参数与应力应变的关系模型。利用自动化钻铆设备MPAC,制作自动铆接试样并进行残余应力检测试验,并从铆接干涉量和残余应力两个方面验证了该模型的有效性。     

自动钻铆托架围框横梁的优化设计

针对传统自动钻铆托架结构笨重、自重变形大的问题,采用iSIGHT平台集成ABAQUS有限元分析软件对自动钻铆托架围框横梁截面参数进行优化设计,最终减轻了托架结构重量,减小了结构变形。     

适应自动钻铆的壁板预装配柔性定位装置设计

飞机壁板在预装配完成后,自动钻铆时需利用托板对其重新定位,降低了装配效率。结合飞机壁板的结构特点和自动钻铆工艺等,设计了一套能够适应自动钻铆的壁板预装配柔性定位装置,并利用遗传算法对其结构进行了优化。该装置可实现对多块飞机机身壁板的柔性预装配,并可与自动钻铆机良好的结合,避免了飞机壁板在自动钻铆机托架上的二次定位,提高了装配效率。     

基于误差实时检测自动钻铆编程方法研究

自动钻铆已逐渐成为飞机装配过程中最常见的自动化装配工艺方法。但由于具有弱刚性、薄厚度等特点,壁板在自动钻铆过程中将不可避免的发生变形,为有效控制变形,基于被加工壁板尺寸、厚度、曲率变化等结构特点,建立了一种误差实时监测与反馈方法,构建自动钻铆系统的三坐标误差补偿算法,并融入编程过程中,在代码执行过程中分析理论模型与实物模型间的对应关系,完成误差的实时补偿,提高钻铆效率与质量。     

一种串并联五坐标自动钻铆机

根据飞机自动化装配的功能需求,研制了一套基于串并联机构的全自动钻铆系统。基于螺旋理论的分析方法对并联机构进行了自由度分析,证明该钻铆机构能够进行五坐标的调姿运动。在UMAC控制平台的基础上开发了钻铆机控制系统,设计钻铆机的控制软件及用户界面,并进行了实验验证。结果表明该自动钻铆机能实现飞机壁板自动钻铆需求。     

电磁铆接技术在自动钻铆补铆中的应用研究

结合ARJ21新支线飞机批量生产需求,针对机翼装配连接结构,进行电磁铆接工艺试验、静强度试验以及疲劳寿命试验规划与研究。基于试验结果,从铆接质量和力学性能角度对比分析手持式电磁铆接和自动钻铆的差异,确定手持式电磁铆接作为自动钻铆补铆技术的可行性与操作方法。试验表明:手持式电磁铆接和自动钻铆在铆接质量和力学性能方面具有较高的一致性,手持式电磁铆接的干涉量比较均匀,静载荷强度以及疲劳寿命稍低于自动铆接,均满足ARJ21飞机的技术要求。     

基于CATIA的五轴自动钻铆定位方法研究

自动定位是自动钻铆技术的核心,通过在CATIA平台上建立五轴自动钻铆机系统模型,并应用CATIA软件的二次开发技术,研究了基于五轴数控托架的自动钻铆定位方法,该方法是实现整个自动钻铆系统运动仿真和干涉检测的基础,同时也是实现五轴自动钻铆加工自动编程的基础。     

基于CATIA V5二次开发的产品自动装配

数字化建模过程中,产品的自动装配可以省去大量手动工作,提高效率。介绍CATIA V5二次开发的方法,利用CAA实现打开CATIA装配体文件,将已有部件插入到装配体中,建立约束关系,实现产品自动装配的功能。提出采用坐标轴系统重合的约束方法,以自动钻铆机床和壁板的自动装配为实例验证。     

飞机壁板零件的装配与自动钻铆技术探析

飞机壁板零部件安装与配置期间容易变形,因此要求相关技术人员采用钻铆技术进行零部件装配工作。基于此,分析飞机壁板零件装配工艺及钻铆技术,探究飞机自动钻铆系统的建设与应用,以期为相关人员提供技术参考,确保飞机零部件装配工作的准确性与安全性。     

铝合金夹层结构自动钻铆工艺参数研究

研究了铝合金夹层结构进行自动钻铆的工艺参数。对钻尖顶角、主轴转速、进给量进行正交试验,得出制孔工艺参数为:钻尖顶角120°、主轴转速16 000 r/min,进给量0.1 mm/r。以Φ4 mm铆钉为例,以铆钉镦头成型高度为评价指标,对铆钉长度、铆接输入气压、铆接时间进行正交试验,得出铆接工艺参数为:铆钉长度9 mm,输入气压0.5 MPa,铆接时间2 s。     

自动钻铆技术在大直径运载火箭筒段装配中的应用

研制了一套用于大直径运载火箭筒段装配的自动钻铆设备。该设备用于一二级级间段的自动钻铆,设备主要包含:回转工作台、上工装旋转驱动及定位部件、内外钻铆垂直升降驱动部件、中间框定位支撑、钻铆执行部件和控制系统等。介绍了各部件的主要结构和功能及设备的关键技术。通过筒段产品的试制,验证了该自动钻铆设备的可行性与可靠性。     

电磁铆接技术在自动钻铆补铆中的应用研究

设计的进步与经济的持续增长有效的推动了我国科学技术的发展,从而出现了很多先进的科学技术,电磁铆接技术就是其中一种被广泛应用到自动钻铆补铆中的先进技术。为了在自动钻铆补铆中更好地对电磁铆接技术予以应用,本文对电磁铆接技术在自动钻铆补铆中的应用进行了研究,以期为我国飞机制造业的发展打下良好基础。     

飞机壁板自动钻铆系统应用研究

自动钻铆系统可有效地提高制孔与连接质量、疲劳寿命和飞机装配的工作效率,已在波音、空客等航空制造企业大面积使用,极大地提高了飞机产品的装配质量与效率。但国内航空制造企业在自动钻铆系统的应用过程中,存在无法分析相应钻铆误差、编程效率低等问题。以某飞机机翼壁板为对象开展关键技术的应用验证,根据设备各自由度的实际状态信息与定位理论状态信息,生成数控代码进行调姿,启动测量系统对壁板气动外形进行实时测量与反馈,达到了壁板的定位精度要求。     

基于模块化设计理论的自动钻铆系统设计

根据模块化设计理论,设计了一种飞机壁板装配自动钻铆系统,实现了飞机钻铆自动化.首先对模块化设计概念及其特点进行了简要阐述,指出模块化设计的一般步骤;然后按功能要求对自动钻铆系统进行模块划分;最后设计了相应模块的机械结构,并对自动钻铆系统中最重要的末端执行器模块进行了较深入的探讨.     

自动调平系统的设计与实现

从自动钻铆机床托架调平工作原理入手,研究了钻铆区域调平的算法,给出了机床托架自动调平的实现方法、微调实现过程和调平步骤,通过实际应用,最终实现了飞机壁板的自动钻铆,证明了自动调平系统的设计是可行的.     

飞机自动钻铆技术发展趋势

自动钻铆技术是新一代飞机研制的关键技术,对于提高我国的飞机制造水平,增强国防能力具有深远的意义。本文将重点探讨飞机自动钻铆技术的发展趋势。     

航天钻铆装备自动送钉技术应用及铆模结构分析

针对航天钻铆装备人工送钉效率低下的问题,提出一种自动送钉的方法,并对铆模做了结构优化以适应自动送钉钻铆装备的需要。通过有限元模拟铆模在结构更改前后所受应力与变形情况,得到两种铆模在铆接4 mm、5 mm和6 mm铆钉时的应力与变形量的分布云图及变化趋势,为优化铆模结构提供参考。     

自动钻铆装配误差自动检测与补偿

为解决运载火箭铆接舱体由于自身的装配误差及构件形变误差大,而导致离线编程生成的自动钻铆加工程序中孔位信息无法直接使用,及现有红宝石接触式多点测量效率慢,减低自动钻铆整体效率,无法适应快节奏生产需求问题,按照舱体应用实际工况和测量效率的需求,对装配误差和工件误差的测量提出激光局部点云快速扫描的方法。首先,采用线激光对桁条、端框和中框等舱体构件进行局部关键点特征扫描后得到局部点云信息。其次,利用关键点局部点云信息对非关键点的点云信息采用边际延伸和靶标点拟合的处理方法,实现舱体的装配综合误差的快速测量及数据提取,而后基于点云匹配结果,计算实际钻孔位置与理论钻孔位置偏差,将测量数据补偿到自动钻铆加工孔位程序中。最后,通过实验验证了该处理方法的正确性与可行性,并应用与舱体铆接加工中。实验结果表明,采用激光局部点云测量测量效率较接触式红宝石测量提高近3倍,补偿精度提高40%左右,能够满足运载火箭舱体自动钻铆孔位效率和精度要求。