基于機器人技術的碳蒙皮結構件制孔系統(tǒng)研究.pdf

1、航空航天對高強度、低密度復合材料的需求量很大，制孔加工是復合材料結構件生產中急需解決的難題。本文研究的碳蒙皮制孔系統(tǒng)用于碳纖維復合材料等難加工材料制孔，其軸向切削力相對于傳統(tǒng)的鉆削過程顯著減小，具有很大的排屑和散熱空間，所采用的鏜銑制孔工藝能有效降低制孔時由于切削力過大引起的分層和撕裂等缺陷。
　　本文選用庫卡六自由度工業(yè)機器人作為制孔動力頭的載體，可實現大范圍、快速和高精度的孔位定點。采用視覺對刀建立工件坐標系和機器人坐標系的變

2、換關系，可實現快捷、準確對刀。
　　本文開發(fā)的鏜銑制孔動力頭通過電主軸公轉和自轉的復合運動來實現鏜銑制孔作業(yè)，通過導電滑環(huán)向公轉部件提供電連接。動力頭的軸向進給和徑向偏移采用伺服電機經同步帶驅動滾珠絲杠的傳動方案。在Solidworks軟件中設計了動力頭虛擬樣機，進行了干涉檢查和運動仿真分析，還通過有限元方法進行了靜力學和動力學分析，根據分析結果對動力頭進行了優(yōu)化設計。
　　本文開發(fā)的碳蒙皮結構件制孔系統(tǒng)的控制系統(tǒng)部分采用工