隨著航空先進制造技術(shù)的進步與發(fā)展,飛機上大量采用了整體式CFRP壁板與鋁合金構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu),在減輕飛機重量的同時大大提高了整體性能。然而,在CFRP/鋁合金疊層連接孔加工中,因兩種材料性能差別較大,傳統(tǒng)手工制孔效率低,孔位精度差,加工質(zhì)量難以保證,嚴重影響了飛機的裝配精度和效率。因此,如何實現(xiàn)CFRP/鋁合金疊層結(jié)構(gòu)的高質(zhì)量、高效率制孔,是當(dāng)前航空構(gòu)件數(shù)字化裝配制造亟待解決的難題。本文采用螺旋銑孔技術(shù)對CFRP/鋁合金疊層結(jié)構(gòu)進行了高效高質(zhì)量自動化制孔工藝策略研究,首先構(gòu)建了機床自動化螺旋銑孔系統(tǒng),詳細介紹了本系統(tǒng)內(nèi)制孔專用機床和螺旋銑末端執(zhí)行器的組成結(jié)構(gòu)與特點,并結(jié)合某型號工程現(xiàn)場應(yīng)用制定了 CFRP壁板與鋁合金疊層自動化制孔的具體工藝流程。確保機床系統(tǒng)的定位精度是實現(xiàn)系統(tǒng)自動化制孔的前提。為實現(xiàn)制孔專用機床的準確定位,建立了制孔專用機床系統(tǒng)的運動學(xué)模型,進行了運動學(xué)的正向與反向求解,并采用激光跟蹤儀測量系統(tǒng)對模型中的關(guān)鍵運動學(xué)參數(shù)進行了測量與標定。通過試驗驗證了運動學(xué)模型以及運動學(xué)參數(shù)的準確性,為保證機翼自動化制孔的孔位精度奠定了基礎(chǔ)。利用機床自動化螺旋銑孔系統(tǒng)開展了 CFRP/鋁... 

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 自動化制孔技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 CFRP與鋁合金制孔加工研究現(xiàn)狀
        1.3.1 CFRP制孔加工研究現(xiàn)狀
        1.3.2 鋁合金制孔加工研究現(xiàn)狀
        1.3.3 CFRP/鋁合金疊層制孔加工研究現(xiàn)狀
    1.4 螺旋銑孔技術(shù)研究及應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.4.1 螺旋銑孔加工原理
        1.4.2 螺旋銑孔技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.4.3 當(dāng)前螺旋銑孔技術(shù)疊層制孔存在問題
    1.5 論文主要研究內(nèi)容和總體框架
        1.5.1 論文主要研究內(nèi)容
        1.5.2 論文總體框架
第二章 機床自動化螺旋銑孔試驗系統(tǒng)
    2.1 機床自動化螺旋銑孔系統(tǒng)總體構(gòu)建
    2.2 機床自動化螺旋銑孔系統(tǒng)各組成部分
        2.2.1 制孔專用機床
        2.2.2 螺旋銑末端執(zhí)行器
        2.2.3 試刀架系統(tǒng)
    2.3 機翼自動化制孔流程設(shè)計
        2.3.1 機翼整體制孔工藝流程
        2.3.2 單個連接孔加工工藝流程
    2.4 本章小結(jié)
第三章 機床系統(tǒng)運動學(xué)建模及主要運動學(xué)參數(shù)標定
    3.1 制孔專用機床系統(tǒng)的運動學(xué)建模
        3.1.1 制孔專用機床系統(tǒng)坐標系的構(gòu)建
        3.1.2 制孔專用機床系統(tǒng)的正向運動學(xué)計算
        3.1.3 制孔專用機床系統(tǒng)的反向運動學(xué)計算
    3.2 制孔專用機床系統(tǒng)運動學(xué)參數(shù)的標定
    3.3 試驗驗證
        3.3.1 試驗設(shè)計
        3.3.2 試驗結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 CFRP鋁合金疊層螺旋銑孔高質(zhì)量制孔工藝分析
    4.1 CFRP/鋁合金疊層螺旋銑孔試驗設(shè)計及分析
        4.1.1 CFRP/鋁合金疊層螺旋銑孔試驗設(shè)計
        4.1.2 CFRP/鋁合金疊層螺旋銑孔質(zhì)量分析
    4.2 CFRP縮孔機理分析
        4.2.1 CFRP回彈表面與刀具后刀面接觸應(yīng)力建模
        4.2.2 CFRP回彈與刀具磨損間的互相作用
    4.3 CFRP孔壁質(zhì)量分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 CFRP/鋁合金疊層螺旋銑孔缺陷控制策略研究
    5.1 螺旋銑孔專用刀具側(cè)刃后角的優(yōu)化
        5.1.1 螺旋銑孔專用刀具側(cè)刃后角分析
        5.1.2 螺旋銑孔刀具后角優(yōu)選試驗設(shè)計
    5.2 工藝參數(shù)優(yōu)化
        5.2.1 響應(yīng)曲面法試驗設(shè)計
        5.2.2 試驗結(jié)果分析
    5.3 試驗驗證
        5.3.1 孔徑精度分析
        5.3.2 孔壁質(zhì)量分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[7]難切削加工材料螺旋銑孔切削動力學(xué)及其試驗研究[D]. 陳仕茂.天津大學(xué) 2009
[8]螺旋銑孔動力學(xué)研究[D]. 袁智星.天津大學(xué) 2008



本文編號：3698884