錐形復(fù)合材料筒斜孔加工設(shè)備研制.pdf

1、錐形碳纖維復(fù)合材料筒是航天專用件，其孔加工質(zhì)量對航天器件的安全性能及使用性能有著重要影響，但因其尺寸較大、造型不規(guī)則、孔加工要求復(fù)雜等特點(diǎn)，使得以往的手動加工方法難以實(shí)現(xiàn)孔的高效率、高質(zhì)量加工，而現(xiàn)有的數(shù)控設(shè)備也因結(jié)構(gòu)限制，以及無法實(shí)現(xiàn)加工要求等原因無法完成這一專用件的加工。航空航天業(yè)的不斷發(fā)展對零部件加工設(shè)備提出了更高的要求，因此，有必要研制一套專用的自動化設(shè)備來解決這一問題。本文針對在錐形復(fù)合筒上加工成一定角度的孔這一課題，研制了專

2、用的孔加工設(shè)備，對于提高錐形復(fù)合筒的孔加工效率和加工精度具有重要意義。
　　本文對課題的背景和意義進(jìn)行了介紹，全面分析了碳纖維復(fù)合材料加工技術(shù)和設(shè)備在國內(nèi)外的發(fā)展和應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上對碳纖維復(fù)合材料孔加工理論進(jìn)行了分析，指出其加工過程中容易出現(xiàn)的問題。針對加工不同角度孔的要求，設(shè)計(jì)了加工單元的進(jìn)給運(yùn)動方案，并以此展開設(shè)備布局方案的設(shè)計(jì)。設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)可劃分為三個(gè)子系統(tǒng):回轉(zhuǎn)定位工作臺、進(jìn)給子系統(tǒng)、孔加工子系統(tǒng)。三個(gè)子系統(tǒng)的相對運(yùn)動按

3、照孔加工工序合理布置，以保證加工的合理性和可靠性。進(jìn)給子系統(tǒng)包括水平進(jìn)給單元和垂直進(jìn)給單元，兩者按照直角坐標(biāo)運(yùn)動形式布置?？准庸ぷ酉到y(tǒng)是整個(gè)設(shè)備的核心結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)孔加工組件的角度控制和臺階孔的加工。平行四桿機(jī)構(gòu)巧妙地實(shí)現(xiàn)了工件與加工單元的定位，保證了定位精度。本文基于CAD/CAE技術(shù)，應(yīng)用Pro/Engineer工程軟件，從總體方案出發(fā)進(jìn)行了設(shè)備各個(gè)子系統(tǒng)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備各零部件的三維實(shí)體參數(shù)化建模，進(jìn)行了零部件的虛擬裝配，