机器人镗孔力学性能及加工稳定性分析

发布时间：2017-06-20 06:05

  本文关键词：机器人镗孔力学性能及加工稳定性分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：数字化装配技术可以有效提升飞机装配的质量和效率。在某大型飞机中机身的装配过程中,针对关键承力部位主起交点框的镗孔加工,国内仍采用手工加工方式,该方式较难达到飞机的设计要求。因此,研究基于工业机器人和末端执行器的镗孔加工系统,具有重大的工程应用价值。本文采用理论分析、仿真模拟和实验验证等手段,对基于工业机器人和末端执行器的镗孔加工系统进行了深入研究。第一章介绍了飞机数字化装配技术在飞机制造中的应用,阐述了机器人镗孔技术的研究意义,并简述了机器人镗孔系统设计及镗孔工艺的研究现状,给出了本文的选题的依据和研究内容。第二章在建立机器人镗孔系统力学分析模型的基础上,采用理论分析和有限元仿真计算镗孔系统的强度,并利用Abaqus对机器人不同位姿下的频率进行了仿真计算,优化机器人加工姿态避免加工过程中系统的震颤,为机器人镗孔系统的设计和稳定使用提供理论支持。第三章在第二章分析的基础上,依据实现的功能,详细设计并优化末端执行器结构。第四章针对机器人自动镗孔系统存在的系统刚度差、易振动等问题,通过仿真和实验分析的方法对机器人姿态、压力脚压力、镗孔工艺参数进行了优化,以实现稳定和高精度的自动镗孔。第五章在总结了全文的工作的基础上,对进一步需要研究的工作进行了展望。
【关键词】：机器人镗孔 末端执行器 振动分析 工艺优化
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP242
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 引言11
• 1.2 飞机数字化装配技术概论11-13
• 1.3 机器人镗孔技术研究意义13-14
• 1.4 机器人镗孔技术研究现状14-16
• 1.4.1 镗孔系统设计研究现状14-15
• 1.4.2 镗孔工艺研究现状15-16
• 1.5 本文选题依据与研究内容16-18
• 第二章 机器人镗孔系统力学特性分析18-37
• 2.1 引言18
• 2.2 机器人镗孔系的力学建模和强度分析18-28
• 2.2.1 机器人镗孔系统受力分析18-22
• 2.2.2 机器人镗孔系统力学建模22-26
• 2.2.3 机器人镗孔系统强度分析26-28
• 2.3 机器人镗孔系统力学仿真分析28-37
• 2.3.1 机器人镗孔系统模型简化28-29
• 2.3.2 基于有限元的机器人镗孔系统静力分析29-31
• 2.3.3 基于有限元的机器人频率分析31-37
• 第三章 镗孔末端执行器系统设计37-46
• 3.1 引言37
• 3.2 机器人镗孔系统构成37-38
• 3.3 镗孔末端执行器总体设计38
• 3.4 镗孔末端执行器详细结构设计38-46
• 3.4.1 终端执行器底座—支撑单元38
• 3.4.2 压紧单元38-40
• 3.4.3 切削运动和主轴进给系统40-43
• 3.4.4 传感单元43
• 3.4.5 控制单元43-46
• 第四章 机器人自动镗孔工艺分析与优化46-60
• 4.1 引言46
• 4.2 自动镗孔工艺过程分析46-49
• 4.2.1 镗孔工艺流程46-49
• 4.2.2 镗孔关键工艺参数49
• 4.3 机器人自动镗孔工艺试验设计49-52
• 4.4 镗孔加工系统稳定性分析52-57
• 4.4.1 压脚作用分析52-54
• 4.4.2 系统稳定性分析54-57
• 4.5 自动镗孔工艺参数优化及应用验证57-60
• 第五章 总结与展望60-62
• 5.1 研究工作总结60
• 5.2 研究工作展望60-62
• 参考文献62-64

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