本文關鍵詞：面向機器人自動化疊層制孔過程的壓緊力優(yōu)化

  更多相關文章： 疊層壁板 壓緊力 疊層間隙 薄板小撓度理論 機器人制孔

【摘要】：在飛機數(shù)字化裝配過程中,為了保證裝配孔的同軸度以及制孔效率,連接孔往往是在疊層狀態(tài)下加工的。由于裝配誤差和軸向鉆削力的影響,疊層件在加工過程中會產生層間間隙,給毛刺生長提供了物理空間。層間毛刺的存在不僅會降低裝配精度影響裝配質量,在受到周期交變載荷時連接部位還容易產生疲勞裂紋,從而降低飛機結構的抗疲勞性能。為滿足飛機數(shù)字化裝配的高質量和長壽命的需求,控制疊層件制孔過程中的層間毛刺高度顯得尤為重要。相比于其它部位,疊層壁板制孔區(qū)域具有結構簡單、剛度較弱等特點。在實際工程應用中,控制層間毛刺的主要方法是在制孔過程中施加單向壓緊力來減小層間間隙,抑制毛刺的生長。目前選擇壓緊力的大小全憑工人經驗,過低的壓緊力達不到消除疊層間隙,抑制毛刺生成的作用,反之選取的壓緊力過大又會使制孔時工件形變量過大,降低孔幾何精度。因此有必要對飛機疊層壁板自動化制孔過程中所施加的預壓緊力值進行優(yōu)化。本文首先綜述了飛機數(shù)字化裝配連接技術的研究與發(fā)展現(xiàn)狀,闡述了機器人自動化制孔技術在國內外的最新研究成果和應用現(xiàn)狀。同時,分析了制孔時疊層毛刺產生的原因以及單向壓緊力技術對消除疊層毛刺的重要性,并詳細介紹了關于毛刺控制技術得一些國內外研究成果。然后,基于彈性力學相關理論對疊層制孔過程進行理論建模,闡述了壓緊力消除疊層間隙的基本原理,并通過薄板小撓度理論計算出受壓緊力和軸向鉆削力共同作用時疊層壁板各處的撓度,從而得出消除疊層間隙所需要的最小壓緊力。接下來,基于ABAQUS有限元軟件,根據(jù)實際制孔參數(shù)對疊層制孔過程進行有限元建模與仿真,通過對比不同壓緊力下的仿真結果,得到了最優(yōu)壓緊力并與理論分析結果進行對比,解釋了誤差產生的原因。最后,以機器人自動化制孔系統(tǒng)為實驗平臺,在不同的壓緊力下進行疊層制孔實驗,分析比較不同壓緊力對層間毛刺高度的影響,從而驗證理論分析和有限元仿真的正確性。實驗結果表明：隨著壓緊力的增加,層間毛刺高度呈現(xiàn)先減小后趨向穩(wěn)定的趨勢,在特定工藝條件下最優(yōu)壓緊力大約在350N左右,在優(yōu)化后的壓緊力下制孔,層間毛刺的高度可以控制在0.08mm以內,達到無毛刺制孔的要求。
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V262.4;TP242

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張云志;劉華東;鄒方;陳磊;;螺旋軌跡制孔技術在航空制造中的應用[J];航空制造技術;2013年22期

2 董登科,王俊揚,孔繁杰;緊固孔原始疲勞質量控制與制孔技術研究[J];機械強度;2000年03期

3 徐紅爐;劉軍;章剛;岳珠峰;;制孔工藝對緊固孔疲勞性能的影響[J];飛機設計;2008年03期

4 周萬勇;鄒方;薛貴軍;甘露;杜寶瑞;;飛機翼面類部件柔性裝配五坐標自動制孔設備的研制[J];航空制造技術;2010年02期

5 裴旭明;陳五一;張東初;付士杰;;制孔工藝對緊固孔加工精度的影響[J];機械科學與技術;2011年04期

6 陳彪;劉華東;卜泳;薛貴軍;劉建東;;柔性導軌自動制孔設備制孔試驗研究[J];航空制造技術;2011年22期

7 王麗秀;;飛機柔性裝配制孔設備的工件坐標系建立方法[J];機械設計與制造;2012年04期

8 范信江;;不同硬度材料結合面制孔方法[J];機械工程師;2012年07期

9 王巍;梁濤;劉中文;陳軍;;柔性裝配制孔設備運動學分析及仿真研究[J];航空科學技術;2012年03期

10 王珉;陳文亮;張得禮;屠曉偉;蔣紅宇;;飛機輕型自動化制孔系統(tǒng)及關鍵技術[J];航空制造技術;2012年19期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 董登科;王俊揚;;緊固孔原始疲勞質量控制與制孔技術研究[A];第八屆全國結構工程學術會議論文集（第Ⅱ卷）[C];1999年

2 肖望東;王聲;王宏明;;于MBD技術飛整體薄壁加件制孔技術的應用[A];全面建成小康社會與中國航空發(fā)展——2013首屆中國航空科學技術大會論文集[C];2013年

3 雷云;陳偉濤;;鄭州黃河橋鋼桁梁主桁桿件制孔精度控制[A];2014年全國鋼結構設計與施工學術會議論文集[C];2014年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 本報通訊員 白曉燕;技術管理：向國際一流水平看齊[N];中國航空報;2011年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 溫泉;C/E復合材料制孔損傷形成機理與評價方法研究[D];大連理工大學;2014年

2 王奔;切削力和熱對C/E復合材料制孔損傷的影響機理[D];大連理工大學;2014年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 江一行;環(huán)形軌自動化制孔系統(tǒng)開發(fā)及其定位精度分析[D];浙江大學;2014年

2 涂國嬌;環(huán)形軌自動化制孔系統(tǒng)孔位修正方法研究[D];浙江大學;2015年

3 孟祥磊;基于氣墊運輸?shù)幕顒右砻嬷瓶紫到y(tǒng)設計研究[D];浙江大學;2015年

4 吳原驊;面向自動化制孔的飛機疊層結構預連接工藝優(yōu)化[D];浙江大學;2015年

5 陳昌添;自動制孔機器人刀具關節(jié)自適應控制方法研究[D];南昌航空大學;2015年

6 金超寧;自動制孔系統(tǒng)的智能設計方法研究[D];南昌航空大學;2015年

7 李聰;面向機器人自動化疊層制孔過程的壓緊力優(yōu)化[D];浙江大學;2016年

8 張阿龍;大型飛機機身環(huán)形對接區(qū)高效精確制孔技術[D];浙江大學;2016年

9 高平;柔性裝配制孔設備加工仿真平臺的研究[D];沈陽航空航天大學;2012年

10 林琳;民用飛機自動化裝配制孔技術研究[D];上海交通大學;2012年

，

本文編號：1222593