托架式五坐标自动钻铆离线编程系统开发与应用

发布时间：2020-07-18 05:58

【摘要】：飞机自动化装配是飞机制造业的发展趋势,自动钻铆技术是实现飞机自动化装配的重要技术手段。由于飞机钻铆零件曲面形状复杂且钻铆点数量巨大,因此高效准确的离线编程成为自动钻铆数控编程的主要方式。本文以托架式五坐标自动钻铆机床为研究对象,依托现有CAD/CAM技术发展成果,在CATIA V5二次开发平台上构建虚拟加工场景,完成钻铆离线任务规划,主要研究内容如下:(1)通过对托架式五坐标自动钻铆系统的运动机构与钻铆调姿方案分析,建立了一套离线编程系统开发所需的坐标系系统,并根据系统需求划分了工艺信息提取与管理、运动仿真、NC代码自动输出三大模块。(2)根据自动钻铆工艺参数需求和MBD模型数据结构的具体特点,开发了工艺信息提取和校验模块,在此基础上建立了工艺参数信息库管理系统,根据工艺参数快速匹配算法成功赋予各钻铆点加工所需完整工艺信息。(3)根据调姿过程钻铆点均相对于托架坐标系这一特点,提出了一种基于动坐标系位姿点的运动学反解算法,在此基础上提出了一种具有实时干涉检验功能的钻铆路径规划方法,通过该方法可对出现干涉现象的钻铆路径重新拆分组合达到避免干涉障碍物的目的。(4)在CATIA DMU模块通过CAA的二次开发方法实现了系统运动仿真,在验证运动路径无干涉的情况下自动输出NC代码文件到指定路径下。本课题研究通过某飞机壁板类工件实例验证,结果表明:系统能够快速提取工艺参数信息,能有效识别运动仿真过程中的干涉部件并通过施加途经点的形式避让该干涉部位,最终成功输出NC代码。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V262.4
【图文】：

图 2.5 CAA 程序架构开发的一般方法是：首先配置完成所需资源环境，随后建立，在“framework”下创建“module”，引入接口函数，调取该接口

图 4.3 DMU 运动模型建立CAA 在 DMU Kinematics Simulator 模块提供了丰富的机构运动和仿真模拟等方面的 CAT次开发接口，如 CATIKinMechanismFactor、CATIKinMechanism、CATIKinCmd 等；在干涉

安装工件后的托架系统

【参考文献】

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1 王煜;吉卫喜;钱德成;孙斌;;MBD模式下机械产品的三维轻量可视化研究[J];组合机床与自动化加工技术;2015年05期

2 魏振红;俞港;付庄;闫维新;赵言正;;基于RobCAD软件的焊接机器人离线编程[J];机电一体化;2015年03期

3 韩锋;田威;廖文和;张旋;王丽峰;;基于并联机构的轻型自主爬行钻铆系统法向调姿算法[J];航空学报;2015年06期

4 屈力刚;李见;苏东东;;飞机进气道喷涂离线编程技术研究[J];机床与液压;2014年13期

5 李兵;;基于CATIA-DMU的刮水器仿真分析及优化设计[J];汽车电器;2014年03期

6 沈雅琼;叶伯生;熊烁;;基于齐次变换矩阵的机器人轨迹规划方法[J];组合机床与自动化加工技术;2014年01期

7 王文宇;王仲奇;李西宁;李卫平;;基于CAA的自动钻铆工艺参数管理系统构建技术[J];机械制造;2013年06期

8 赵燕伟;余智胜;陈建;;基于UG加工信息的汽车轮毂机器人喷漆离线编程[J];制造业自动化;2013年11期

9 刘连喜;李西宁;王仲奇;李卫平;;无头铆钉自动钻铆工艺试验研究[J];西北工业大学学报;2013年01期

10 王珉;陈文亮;郝鹏飞;姜丽萍;王宇波;蒋红宇;;飞机数字化自动钻铆系统及其关键技术[J];航空制造技术;2013年Z1期

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1 韦世峰;飞机部件自动钻铆机床离线编程与仿真规划研究[D];南京航空航天大学;2016年

2 陈亚丽;机器人自动钻铆系统离线任务规划方法研究[D];南京航空航天大学;2015年

3 雷晓敏;基于CAD/CAM的工业机器人切削加工离线编程技术研究[D];兰州理工大学;2012年

4 武伟让;大型壳体磁脉冲自动钻铆系统设计和仿真[D];哈尔滨工业大学;2010年

5 张生芳;通用数控代码编译器研究[D];大连铁道学院;2002年

本文编号：2760512