機(jī)器人自動(dòng)化螺旋銑制孔過(guò)程壓腳壓緊力優(yōu)化.pdf

1、一架飛機(jī)的壽命主要由機(jī)體的壽命決定，而大部分的疲勞破壞發(fā)生在機(jī)身結(jié)構(gòu)的連接部位上，可見連接孔的質(zhì)量直接影響著飛機(jī)的壽命。為提高連接孔質(zhì)量，深入研究機(jī)器人自動(dòng)化螺旋銑制孔技術(shù)，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，具有重要意義。在此背景下，本文基于飛機(jī)壁板機(jī)器人自動(dòng)化螺旋銑制孔系統(tǒng)，提出了提高制孔精度的壓腳壓緊力參數(shù)優(yōu)化方法，保障了加工孔質(zhì)量。
　　機(jī)器人自動(dòng)化螺旋銑制孔系統(tǒng)主要由硬件與控制系統(tǒng)組成。硬件系統(tǒng)包括壁板及工裝、機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)、工業(yè)機(jī)器人、螺旋

2、銑末端執(zhí)行器、激光跟蹤儀、計(jì)算機(jī)等，通過(guò)SOCKET技術(shù)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與工業(yè)機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)通信連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制;控制系統(tǒng)基于SynqNet實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制編程接口二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)螺旋銑末端執(zhí)行器及機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)等數(shù)控設(shè)備的集成控制，完成螺旋銑制孔過(guò)程的自動(dòng)化功能。
　　機(jī)器人自動(dòng)化螺旋銑制孔系統(tǒng)利用壓腳裝置增強(qiáng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)剛度，抑制加工振動(dòng)。壓腳裝置是自動(dòng)化制孔中較廣泛采用的一種單向壓緊裝置，位于螺旋銑末端

3、執(zhí)行器端部。壓腳相對(duì)于執(zhí)行器主軸的位置可通過(guò)絕對(duì)光柵尺實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)反饋，將壁板在加工時(shí)產(chǎn)生的彈性變形量補(bǔ)償?shù)街鬏S的進(jìn)給軸上，保證制孔精度。提出了一種利用納維埃三角級(jí)數(shù)法計(jì)算壁板內(nèi)應(yīng)力，從而得到壓腳壓緊力許用范圍的方法，確保選取許用范圍內(nèi)的壓緊力不會(huì)使壁板產(chǎn)生塑性形變而導(dǎo)致失效。
　　基于有限元軟件ABAQUS，根據(jù)實(shí)際螺旋銑制孔參數(shù)建立了螺旋銑制孔過(guò)程的有限元模型，對(duì)比不同壓緊力下的有限元仿真結(jié)果，給出了一種提高制孔精度及保障壁板強(qiáng)度