機器人自動化螺旋銑制孔過程壓腳壓緊力優(yōu)化.pdf

1、一架飛機的壽命主要由機體的壽命決定，而大部分的疲勞破壞發(fā)生在機身結(jié)構(gòu)的連接部位上，可見連接孔的質(zhì)量直接影響著飛機的壽命。為提高連接孔質(zhì)量，深入研究機器人自動化螺旋銑制孔技術(shù)，填補國內(nèi)空白，具有重要意義。在此背景下，本文基于飛機壁板機器人自動化螺旋銑制孔系統(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。
　　機器人自動化螺旋銑制孔系統(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、機器人移動平臺、工業(yè)機器人、螺旋

2、銑末端執(zhí)行器、激光跟蹤儀、計算機等，通過SOCKET技術(shù)實現(xiàn)計算機與工業(yè)機器人網(wǎng)絡(luò)通信連接，進(jìn)而實現(xiàn)對工業(yè)機器人的運動控制;控制系統(tǒng)基于SynqNet實時現(xiàn)場總線技術(shù)，通過運動控制編程接口二次開發(fā)，實現(xiàn)對螺旋銑末端執(zhí)行器及機器人移動平臺等數(shù)控設(shè)備的集成控制，完成螺旋銑制孔過程的自動化功能。
　　機器人自動化螺旋銑制孔系統(tǒng)利用壓腳裝置增強系統(tǒng)的動態(tài)剛度，抑制加工振動。壓腳裝置是自動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。壓腳相對于執(zhí)行器主軸的位置可通過絕對光柵尺實現(xiàn)實時反饋，將壁板在加工時產(chǎn)生的彈性變形量補償?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數(shù)法計算壁板內(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)實際螺旋銑制孔參數(shù)建立了螺旋銑制孔過程的有限元模型，對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度