检索结果-南通市图书馆

作者：朱灵盛浙江大学

学位级别：硕士

蒙皮是构成飞机气动外形的关键零件,其精度对飞机的飞行稳定性有重要影响。蒙皮切边是在壁板成形后,将多余的蒙皮切割掉并进行修边的工艺过程。现代飞机制造中蒙皮切边方式主要有：手工切边、可重构柔性工装等,但是手工切边效率低下,劳... 详细信息

蒙皮是构成飞机气动外形的关键零件,其精度对飞机的飞行稳定性有重要影响。蒙皮切边是在壁板成形后,将多余的蒙皮切割掉并进行修边的工艺过程。现代飞机制造中蒙皮切边方式主要有：手工切边、可重构柔性工装等,但是手工切边效率低下,劳动强度大并且精度难以保障;可重构柔性工装价格昂贵,我国在可重构柔性工装的研制方面起步较晚,应用并不广泛。因此,寻求一种高效、精确、经济的蒙皮切边方式是非常有必要的。本文以工业机器人铣削蒙皮试验系统为研究背景,针对机器人铣削蒙皮加工中存在的问题进行分析研究,验证了基于机器人的飞机蒙皮切边技术之可行性。本文首先综述了国内外蒙皮切边技术发展现状及工业机器人在飞机装配中的应用,并以机器人蒙皮切边技术为研究对象,阐述了论文的研究背景及意义,给出本文研究的主要内容。对构建的机器人铣削蒙皮试验系统平台,从KUKA工业机器人、机器人移动平台、螺旋铣终端执行器、激光跟踪仪测量系统、机器人自动控制系统等方面对其进行了分析介绍。根据蒙皮切边加工需求,制定了机器人铣削蒙皮的工艺流程。为了实现机器人沿复杂轨迹精确平稳运动,阐述了试验系统的各个坐标系及其构建过程,给出了机器人加工路径规划和离线编程方法。机器人和蒙皮的刚度相对较低,在铣削力作用下会引起较强的铣削振动导致切边质量差等加工缺陷。针对此问题,提出了一种螺旋铣削方法。通过螺旋铣削正交试验研究,建立了周向铣削力和表面粗糙度的经验模型,并对加工参数进行了极差分析,利用相对灵敏度模型确定了每公转进给量是影响周向铣削力和表面粗糙度最为显著的因素。综合考虑加工质量与效率要求,优选加工参数并进行试验验证。试验表明：机器人螺旋铣削蒙皮方法可有效抑制铣削振动,加工性能稳定,加工效率达48 mm/min,轮廓精度达±0.15 mm,表面粗糙度在4μm以内,切边无毛刺,实现了高效精确的蒙皮自动化切边,为飞机蒙皮切边提供了一种新的方法。

关键词：工业机器人蒙皮切边离线编程螺旋铣削正交试验铣削力表面粗糙度轮廓精度

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机器人自动磨抛飞机蒙皮切边去除深度工艺

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一重技术 2024年第3期 32-37页

作者：李瑞林田凤杰沈阳理工大学机械工程学院辽宁沈阳110159

根据Preston理论建立蒙皮切边材料去除深度摸型,确定影响材料去除深度工艺参数,获得工艺参数对材料去除深度的影响规律。采用单因素实验法通过Ansys有限元软件仿真和机器人磨抛实验验证模型的正确性,设计正交试验对工艺参数进行优化使... 详细信息

根据Preston理论建立蒙皮切边材料去除深度摸型,确定影响材料去除深度工艺参数,获得工艺参数对材料去除深度的影响规律。采用单因素实验法通过Ansys有限元软件仿真和机器人磨抛实验验证模型的正确性,设计正交试验对工艺参数进行优化使达到预期去除深度。研究结果表明,工艺参数对材料去除深度的影响程度从大到小依次为接触力、百页轮转速、进给速度,经验证优化的参数组合去除材料深度达到预期要求,证明该模型的正确性。

关键词：机器人磨抛蒙皮切边 Preston理论有限元去除深度

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机器人铣削切边参数标定与路径生成方法研究

机器人铣削切边参数标定与路径生成方法研究

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作者：彭泽龙华中科技大学

学位级别：硕士

蒙皮件是构成飞机外形并要求有良好气动特性的一类零件,其加工和装配精度对飞机多项关键性能参数有着重要影响。由于蒙皮骨架在制造和装配中存在误差累积,按理论设计模型加工的无余量蒙皮无法满足装配要求,故在蒙皮加工阶段留出一定的... 详细信息

蒙皮件是构成飞机外形并要求有良好气动特性的一类零件,其加工和装配精度对飞机多项关键性能参数有着重要影响。由于蒙皮骨架在制造和装配中存在误差累积,按理论设计模型加工的无余量蒙皮无法满足装配要求,故在蒙皮加工阶段留出一定的工艺余量,用于在装配时与相邻蒙皮相互修切以消除所累积的误差。传统方法多采用人工对准划线,反复对比-修切方式去除这一余量。人工对准划线随机性大,且划线宽度约为1mm,在后续人工切边修型过程中易超差且一致性差。为此本文围绕机器人-立体靶标-外部测量系统标定、边界高精度有序提取和边界特征重构、蒙皮环形铣削切边路径生成与光顺、测量系统精度检验与加工验证实验开展研究,力求从根本上解决飞机蒙皮人工切边易超差、一致性差等问题,提升蒙皮制造和装配精度。主要成果如下:(1)研究手眼标定方程AX=ZB四元数形式下的封闭形式,推导以拉格朗日乘子法构建目标函数的变换矩阵旋转平移分步求解方法,研究李群李代数左乘扰动BCH(Baker-Campbell-Hausdorff)近似模型,构建全部数据投影到首次扫描位姿下测点质心的优化目标函数,并采用G-N(Gauss-Newton)迭代法对机器人-外部测量系统位姿参数进行非线性优化,实现机器人-立体靶标-外部测量系统的高精度标定。(2)研究基于点云三角网格化和区域生长法的点云边界粗提取算法,提出非凸多边形点云边界的有序精提取方法,建立参考蒙皮零件设计模型的边界参数化特征模板,设计参考零件模型的有序点云边界的分割和边界特征参数化重构算法,实现口盖类蒙皮边界的高精度有序提取,保证边界拐角特征的高精度重构。(3)研究基于划线区域提取/点云匹配的两种余量估计方法,分析邻域点集特征,实现空间曲线边界点云微分信息估计,研究加工过程每个加工路径上刀轴姿态的微调算法,提出结合加工工艺参数的蒙皮边界点向余量区域逐层偏置加工路径生成方法,实现口盖类蒙皮零件完整铣削切边路径的生成。(4)开展测量系统标定精度测试实验,结果表明测量系统单次测量精度优于±0.02mm,拼接测量精度优于±0.05 mm;开展蒙皮样件在位测量与仿真加工实验,验证数据处理算法和软件模块的正确性;开展蒙皮样件机器人铣削切边实验,结果表明加工系统1000mm航空铝合金直线切边精度为+0.3 mm,Φ300mm圆弧切边精度为±0.16 mm,并选用6种蒙皮样件进行实际加工测试,验证系统整体功能满足设计要求。

关键词：蒙皮切边测量系统标定机器人加工点云边界提取加工路径生成

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