本文關(guān)鍵詞：飛機(jī)壁板柔性零件多階段裝配變形累積規(guī)律研究

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【摘要】：在飛機(jī)壁板柔性零件的裝配過程中,由于柔性零件自身的制造誤差、定位誤差和裝配工裝的定位、安裝誤差等因素的影響,柔性零件在裝配過程中不可避免地存在某種程度的變形。裝配變形嚴(yán)重影響飛機(jī)壁板組件的裝配精度,進(jìn)而影響到后續(xù)部件和總裝的裝配質(zhì)量。壁板組件裝配精度的預(yù)測(cè)一般都要結(jié)合具體的裝配工藝,傳統(tǒng)的飛機(jī)壁板組件裝配大多依靠裝配型架來定位和夾緊,并使用尺寸鏈方法分析裝配偏差。這種方法以剛體假設(shè)為基礎(chǔ),忽略了柔性零件尺寸大、剛度小、易變形的特征,從而導(dǎo)致其分析裝配偏差的效率低、精度差,往往需要在裝配過程中反復(fù)調(diào)試。隨著數(shù)字化制造技術(shù)的發(fā)展,以模擬量傳遞為主的傳統(tǒng)手段正在被以數(shù)字量傳遞為核心的數(shù)字化技術(shù)所取代。然而考慮柔性工裝的飛機(jī)壁板組件裝配偏差建模方法還沒有太多的研究。針對(duì)上述情況,本文結(jié)合飛機(jī)壁板組件在柔性裝配工裝上裝配的工藝過程,對(duì)壁板柔性零件的裝配變形累積規(guī)律進(jìn)行研究。本文的主要研究工作如下:1.結(jié)合本文的研究對(duì)象介紹了飛機(jī)壁板結(jié)構(gòu),并對(duì)壁板組件在柔性裝配工裝上的定位夾緊過程進(jìn)行了分析,把壁板組件在柔性裝配工裝上裝配的工藝過程分為四個(gè)階段。2.提出了考慮接觸力影響的柔性零件定位夾緊方法,基于“N-2-1”定位原理,把柔性零件的定位夾緊過程分為確定性定位階段和過定位夾緊階段。確定性定位階段利用確定性定位方法計(jì)算零件的位姿變動(dòng)。過定位夾緊階段建立接觸力的預(yù)測(cè)模型,結(jié)合最小余能原理利用MATLAB程序?qū)佑|力進(jìn)行求解,利用有限元仿真計(jì)算考慮接觸力的柔性零件過定位夾緊變形。3.基于影響系數(shù)法建立了反映裝配前后柔性零件關(guān)鍵特性點(diǎn)裝配偏差關(guān)系的偏差映射模型,詳細(xì)介紹了敏感度矩陣的計(jì)算方法,并通過回彈力和子裝配體全局剛度矩陣的求解計(jì)算柔性零件鉚接回彈之后的接觸力。最后,利用多種方法從不同方面對(duì)柔性零件裝配變形進(jìn)行評(píng)價(jià)。4.以蒙皮和長(zhǎng)桁的鉚接裝配為例,對(duì)提出的柔性零件多階段裝配變形分析方法進(jìn)行驗(yàn)證。同時(shí),研究了不同的長(zhǎng)桁裝配順序?qū)θ嵝粤慵b配變形的影響。
【關(guān)鍵詞】：柔性零件 裝配變形 接觸力 “N-2-1”定位原理 影響系數(shù)法
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V262.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 研究工作的背景與意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 柔性零件裝配偏差分析方法研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 飛機(jī)壁板柔性零件研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 接觸力的計(jì)算方法研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.4 柔性裝配工裝研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 論文的研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)安排16-18
• 第二章 飛機(jī)壁板結(jié)構(gòu)及其裝配工藝18-27
• 2.1 飛機(jī)壁板結(jié)構(gòu)18-20
• 2.2 柔性定位技術(shù)20-23
• 2.2.1 多點(diǎn)陣柔性工裝系統(tǒng)20-21
• 2.2.2 蒙皮和長(zhǎng)桁在柔性工裝上的定位夾緊原理21-23
• 2.3 飛機(jī)壁板組件裝配工藝23-24
• 2.3.1 基本概念23
• 2.3.2 飛機(jī)壁板裝配的誤差源分析23-24
• 2.3.3 裝配工藝24
• 2.4 飛機(jī)裝配準(zhǔn)確度24-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 基于接觸力的壁板柔性零件定位夾緊過程27-44
• 3.1 確定性定位階段27-29
• 3.1.1 確定性定位方法27-28
• 3.1.2 齊次坐標(biāo)變換28-29
• 3.2 過定位夾緊階段接觸力模型的建立和求解29-38
• 3.2.1 多步夾緊靜力平衡方程的建立30-34
• 3.2.2 接觸力模型的建立34-36
• 3.2.3 摩擦錐約束線性化及接觸力的求解36-38
• 3.3 過定位夾緊階段變形分析38-41
• 3.3.1 過定位夾緊階段有限元分析方法38-39
• 3.3.2 過定位夾緊階段變形分析流程39-41
• 3.4 定位夾緊完成后蒙皮上關(guān)鍵特性點(diǎn)的法向變形41
• 3.5 全局剛度矩陣的求解41-43
• 3.6 本章小結(jié)43-44
• 第四章 基于接觸力的壁板柔性零件裝配變形分析及評(píng)價(jià)44-57
• 4.1 基于影響系數(shù)法的蒙皮和長(zhǎng)桁鉚接回彈分析44-51
• 4.1.1 蒙皮和長(zhǎng)桁在鉚接點(diǎn)處的間隙值45-46
• 4.1.2 基于影響系數(shù)法的偏差映射模型46
• 4.1.3 敏感度矩陣的計(jì)算方法及分析實(shí)例46-51
• 4.2 蒙皮和長(zhǎng)桁鉚接回彈階段定位夾緊點(diǎn)處接觸力的求解51-53
• 4.2.1 蒙皮和長(zhǎng)桁鉚接之后回彈力的計(jì)算52
• 4.2.2 蒙皮和長(zhǎng)桁鉚接之后子裝配體剛度矩陣的計(jì)算52-53
• 4.2.3 鉚接回彈階段接觸力的求解模型53
• 4.3 蒙皮上關(guān)鍵特性點(diǎn)總的裝配變形53-54
• 4.4 蒙皮和長(zhǎng)桁裝配變形評(píng)價(jià)模型54-55
• 4.5 飛機(jī)壁板柔性零件多階段裝配變形分析流程55
• 4.6 本章小結(jié)55-57
• 第五章 飛機(jī)壁板柔性零件多階段裝配變形分析實(shí)例57-75
• 5.1 蒙皮和長(zhǎng)桁裝配模型描述57-60
• 5.1.1 蒙皮上各關(guān)鍵特性點(diǎn)信息58
• 5.1.2 零件和工裝制造誤差58-60
• 5.2 蒙皮的定位夾緊過程60-68
• 5.2.1 蒙皮確定性定位階段60-61
• 5.2.2 接觸力的計(jì)算和過定位夾緊變形分析61-68
• 5.3 蒙皮和長(zhǎng)桁裝配變形分析及評(píng)價(jià)68-73
• 5.4 不考慮接觸力的對(duì)比分析73-74
• 5.5 本章小結(jié)74-75
• 第六章 全文總結(jié)與展望75-77
• 6.1 全文總結(jié)75-76
• 6.2 進(jìn)一步工作展望76-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 在攻碩期間取得的研究成果82-83

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