面向飛機自動化裝配的機器人精密制孔工藝參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、在飛機制造過程中，裝配連接的質(zhì)量直接影響飛機的使用壽命。目前裝配連接的主要方式依然是鉚釘連接，而飛機的疲勞故障絕大部分是發(fā)生在連接孔處，所以通過提高連接孔的質(zhì)量可以提高飛機的壽命。機器人自動制孔技術(shù)可以提高制孔精度，改善制孔質(zhì)量。但由于機器人弱剛性等問題，制孔產(chǎn)生的反作用力、機械手和工件的受迫振動以及切削顫振，對機器人制孔質(zhì)量都會造成較大影響。制孔反作用力、加工振動都和工藝參數(shù)有著直接的關(guān)系，所以，為了滿足飛機裝配的技術(shù)要求，必須對機器

2、人精密制孔工藝參數(shù)進行優(yōu)化，來保證機器人的制孔精度。本文從三個方面研究了機器人自動制孔工藝參數(shù)優(yōu)化的相關(guān)技術(shù)：
　　首先，對制孔過程進行有限元建模與仿真，分析制孔切削力的產(chǎn)生機理及進給量、切削速度、鉆頭直徑與切削力之間的關(guān)系，根據(jù)仿真結(jié)果，初步確定制孔工藝參數(shù)；
　　其次，對于制孔過程的鉆削力進行解析建模，該模型建立了進給量、鉆頭直徑、鉆削力系數(shù)與鉆削力的解析關(guān)系；
　　再次，以鉆削力模型為基礎(chǔ)，對機器人制孔顫振產(chǎn)生機

3、理進行分析，建立機器人自動制孔穩(wěn)定性預(yù)測模型，繪制出機器人制孔的穩(wěn)定葉瓣圖，并以此分析工藝參數(shù)對機器人制孔穩(wěn)定性的影響，從切削穩(wěn)定性方面對機器人制孔工藝參數(shù)進行了優(yōu)化；
　　最后，對機器人自動制孔切削力進行試驗研究，分析工藝參數(shù)對切削力的影響規(guī)律并選擇合適的工藝參數(shù)。綜合仿真和試驗優(yōu)化結(jié)果，以加工質(zhì)量和效率為目標(biāo)，確定了機器人制孔優(yōu)化的工藝參數(shù)，并在優(yōu)化的工藝參數(shù)下進行試驗驗證。
　　本文建立了機器人制孔鉆削力有限元模型，基