全自动钻铆系统设计及实现

摘要

自动钻铆技术是新一代飞机研制的关键技术，对于提高我国的飞机制造水平，增强国防能力具有深远的意义。随着某型机的研制，该机种的机翼壁板为双曲面复杂零件，手工铆接已不能达到使用要求。故此，本文利用西飞公司现用的一台美国GMECOR公司生产的G4026-120钻铆机进行自动钻铆系统的全新设计及实现，以满足机翼壁板的铆接工艺。 本文介绍了自动钻铆机、数控托架系统和自动钻铆机与数控托架系统联机的工作过程，分析了进给运动、工作围框、送钉机构、调平装置的工作原理。从机械和控制两个方面对进给机构、送钉机构、工作围框、调平装置进行了设计。通过对直线运动坐标结构的设计和各坐标轴扭矩的计算，确定了各坐标轴的伺服电机，并重点对B坐标运动时工作偏心对花键侧的受力进行了分析。通过对加工产品尺寸的确定以及工作围框自身强度刚性的要求，计算确定了工作围框的几何尺寸。通过对飞机制造振动筛的性能试验分析，设计了自动送钉机构的气路，并对送钉机构原理进行了介绍。通过对自动调平工作原理的分析，明确调平机构的关键部分，着重介绍了确定区域调平的法向量的算法。最后，对机床系统进行测试和几何精度的检测，结果表明可满足机翼壁板的加工要求。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1自动钻铆技术概述

1.2国内外研究现状

1.3课题研究的内容和意义

1.3.1课题研究的意义

1.3.2课题研究的内容

1.4本章小结

第二章自动钻铆系统整体设计

2.1自动钻铆系统的基本组成

2.1.1自动钻铆机

2.1.2数控钻铆机托架

2.2自动钻铆工作流程设计

2.3系统机械结构

2.3.1进给运动机构和围框

2.3.2送钉机构

2.3.3调平机构

2.4系统控制原理

2.5本章小结

第三章自动钻铆系统的进给机构设计

3.1直线坐标进给机构设计

3.1.1X坐标进给运动设计

3.1.2 Y、Z坐标进给运动设计

3.2 A摆传动形式设计

3.3 B摆运动受力分析

3.4本章小结

第四章数控托架的工作围框设计

4.1工作围框框架间距设计

4.2工作围框框架尺寸设计

4.3工作框架制造过程

4.4本章小结

第五章自动钻铆机送钉机构设计

5.1振动筛的性能试验

5.1.1振动筛的组成

5.1.2性能试验

5.2气路设计及元件选用

5.2.1气路设计

5.2.2元件选用

5.3送钉机构应用

5.3.1送钉机构总体布置

5.3.2送钉机构的工作过程

5.4本章小结

第六章数控托架的自动调平

6.1调平工作原理

6.2钻铆区域调平的算法

6.2.1 NC系统建模

6.2.2法向量N的计算

6.3实现方法

6.3.1调平的实现方法

6.3.2微调实现过程

6.3.3调平步骤

6.4本章小结

第七章系统实现及测试

7.1系统实现

7.2测试及应用研究

7.3本章小结

第八章总结与展望

8.1全文总结

8.2改进措施

参考文献

致谢