面向自动钻铆机的飞机柔性工装设计技术研究

发布时间：2017-11-03 11:07

  本文关键词：面向自动钻铆机的飞机柔性工装设计技术研究

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【摘要】：面向自动钻铆机的飞机柔性工装技术是一种能配合自动钻铆机快速装配产品及铆接工作,产品装配低成本及设备和工装模块化、可重组的先进高柔性装配技术。当前各大航空制造企业广泛采用全/半自动钻铆机,但国内自主研发钻铆机相对较少,受钻铆机各方面的因素,自动钻铆机配套的工装系统设计比较局限,同一套自动钻铆机只能铆接装配特定类型的机身、机翼壁板及少数梁类组合件,对于其他型号飞机机身壁板装配依然采用人工制孔,从而降低了国产飞机铆接装配效率与质量。结合我国柔性工装研发设计应用现状及自动钻铆机的铆接装配工艺性,对飞机壁板组件自动钻铆装配的柔性工装设计研究。本文主要研究工作如下:分析了典型壁板组件装配的结构组成,通过工艺与设计分离面的划分,研究了飞机壁板装配定位与夹紧方法及壁板组件数字化装配工艺过程,并研究目前预装配与自动钻铆装配结合的工艺过程,最终提出了面向自动钻铆机的飞机壁板装配工装设计要求。通过介绍自动钻铆机的原理及钻铆过程,提出了面向自动钻铆机的柔性工装关键技术,研究了面向自动钻铆机的装配工装三种先进定位方式,并研究了基于数字化定位方式在某型飞机后机身壁板组件装配中的应用,并对柔性工装定位方式产生的误差进行分析。通过基于自动钻铆机的柔性工装整体布局与传动方案设计,研究基于自动钻铆机的飞机柔性工装模块化设计方法与原则,对柔性工装进行模块化划分,并对某型飞机机身壁板组件装配柔性工装进行了详细设计,且对主要结构设计计算与分析,验证方案的可行性。研究了基于DELMIA软件仿真模块与CATIA DMU模块的集成应用,并在柔性工装设计过程中,通过对装配与人机仿真技术的应用研究,最终使该技术在面向自动钻铆机的壁板组件装配柔性工装设计中应用分析,优化工装设计。
【关键词】：自动钻铆机 壁板组件 柔性工装设计 定位方式 仿真技术
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V262.4
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-23
• 1.1 引言12-13
• 1.2 飞机自动钻铆技术的发展状况13-16
• 1.2.1 国外发展状况13-14
• 1.2.2 国内发展状况14-16
• 1.3 飞机柔性工装设计发展状况16-20
• 1.3.1 国内外发展状况16-18
• 1.3.2 面向自动钻铆机的飞机柔性工装发展趋势18-20
• 1.4 课题研究意义20-21
• 1.5 课题主要研究的内容21-23
• 第2章 飞机壁板装配工艺分析23-31
• 2.1 典型的壁板结构与装配工艺过程分析23-27
• 2.1.1 典型的壁板结构分析23-24
• 2.1.2 典型的壁板数字化装配工艺过程分析24-27
• 2.2 飞机壁板自动钻铆装配工艺过程分析27-29
• 2.3 面向自动钻铆机的飞机壁板装配对柔性工装设计要求29-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第3章 面向自动钻铆机的飞机柔性工装设计理论31-46
• 3.1 自动钻铆机原理及钻铆过程31-35
• 3.1.1 自动钻铆机的结构组成31-35
• 3.1.2 自动钻铆机的钻铆过程35
• 3.2 面向自动钻铆机的柔性工装关键技术35-37
• 3.3 面向自动钻铆机的工装先进定位方式37-42
• 3.3.1 基于产品特征定位方式37-38
• 3.3.2 基于柔性工装的定位方式38-40
• 3.3.3 基于数字化制造的柔性定位方式40-41
• 3.3.4 数字化定位方式在某型机后机身装配中的应用41-42
• 3.4 柔性工装定位方式误差分析42-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第4章 基于自动钻铆机的飞机柔性工装设计46-62
• 4.1 柔性工装整体布局设计与传动方案设计46-47
• 4.2 基于自动钻铆机的柔性工装模块化结构设计47-52
• 4.2.1 柔性工装模块化设计方法及原则47-48
• 4.2.2 柔性工装模块化划分及结构设计48-52
• 4.3 柔性工装详细结构设计52-58
• 4.3.1 定位与夹紧器的模块化设计52-54
• 4.3.2 传动系统的模块化结构设计54-55
• 4.3.3 辅助系统的模块化结构设计55-56
• 4.3.4 柔性工装数字化集成控制系统设计56-58
• 4.4 柔性工装主要结构设计计算与分析58-61
• 4.4.1 齿轮齿条传动技术参数58
• 4.4.2 齿轮齿条传动设计58-59
• 4.4.3 齿轮传动设计校核59-60
• 4.4.4 工装移动模块伺服电机选择60-61
• 4.5 本章小结61-62
• 第5章 柔性工装设计中仿真技术62-70
• 5.1 柔性工装设计中仿真的意义62-63
• 5.2 基于DELMIA的装配与人机仿真原理63-65
• 5.2.1 基于DELMIA的装配仿真原理63-64
• 5.2.2 基于DELMIA的人机仿真原理64-65
• 5.3 柔性工装设计中装配与人机仿真技术应用实例分析65-68
• 5.4 本章小结68-70
• 结论70-72
• 参考文献72-74
• 致谢74-75
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文75

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本文编号：1135913