機(jī)翼數(shù)字化調(diào)姿精加工系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、傳統(tǒng)的機(jī)翼裝配后精加工通常采用專用型架對機(jī)翼進(jìn)行定位和裝夾?；谀M量協(xié)調(diào)的專用型架成本高、自動化和柔性化水平低，不適應(yīng)飛機(jī)多品種、小批量生產(chǎn)的發(fā)展需求，實(shí)現(xiàn)基于數(shù)字量協(xié)調(diào)的機(jī)翼精加工方法是我國航空制造領(lǐng)域的發(fā)展趨勢之一。本文針對機(jī)翼數(shù)字化調(diào)姿精加工過程中的支撐、定位、固持和加工等需求對精加工系統(tǒng)的組成、機(jī)翼支撐點(diǎn)的選擇、數(shù)控定位器的布局和行程、輔助固持工裝的結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵工藝參數(shù)、機(jī)翼姿態(tài)固持穩(wěn)定性和交點(diǎn)加工工藝參數(shù)等問題進(jìn)行了深入分析和

2、系統(tǒng)研究，為基于數(shù)字量協(xié)調(diào)的機(jī)翼調(diào)姿精加工提供了行之有效的解決方法。主要研究內(nèi)容如下:
　　為了實(shí)現(xiàn)基于數(shù)字量協(xié)調(diào)的機(jī)翼調(diào)姿精加工，本文構(gòu)建了以三支鏈并聯(lián)機(jī)構(gòu)為定位調(diào)姿機(jī)構(gòu)的機(jī)翼數(shù)字化調(diào)姿精加工系統(tǒng)，分析了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和調(diào)姿原理，研究了定位調(diào)姿機(jī)構(gòu)的自由度以及該機(jī)構(gòu)的雅克比矩陣和誤差模型，并通過網(wǎng)格搜索法構(gòu)建了定位調(diào)姿機(jī)構(gòu)的工作空間，為調(diào)姿精加工系統(tǒng)的進(jìn)一步設(shè)計(jì)和分析奠定了基礎(chǔ)。
　　機(jī)翼定位調(diào)姿機(jī)構(gòu)既是機(jī)翼姿態(tài)調(diào)整的執(zhí)行

3、機(jī)構(gòu)也是定位支撐的夾具系統(tǒng)，為了使定位調(diào)姿機(jī)構(gòu)在調(diào)姿過程中具有良好的運(yùn)動性能、承載力和剛度性能并且在定位支撐過程中具有良好的穩(wěn)定性，第三章分析了機(jī)翼支撐點(diǎn)的特點(diǎn)和選擇原則，比較了選擇不同支撐點(diǎn)時(shí)的各性能指標(biāo)的差異，研究了支撐點(diǎn)位置坐標(biāo)變化時(shí)定位調(diào)姿機(jī)構(gòu)的各項(xiàng)性能指標(biāo)、支撐穩(wěn)定性以及綜合指標(biāo)的變化趨勢，為機(jī)翼支撐點(diǎn)的選擇提供了一種思路。
　　為了降低工裝成本，使一套定位調(diào)姿機(jī)構(gòu)適用于多種機(jī)翼部件，需要合理規(guī)劃數(shù)控定位器的布局和行程。

4、第四章中根據(jù)每種機(jī)翼部件上的支撐點(diǎn)位置計(jì)算出滿足調(diào)姿需求的定位器布局和行程，然后以設(shè)計(jì)和制造成本為優(yōu)化目標(biāo)，通過遺傳算法求解出同時(shí)滿足多種機(jī)翼部件調(diào)姿需求的定位器布局和行程的最優(yōu)解，為數(shù)控定位器的布置和尺寸設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。
　　為了提高基于離散點(diǎn)定位支撐的機(jī)翼部件的姿態(tài)固持穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)并制造了一種用于增加機(jī)翼固持力的輔助固持工裝。第五章首先比較并選擇了輔助固持工裝中所采用的各項(xiàng)技術(shù)手段，研究了輔助固持工裝的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和布局，其次

5、分析了采用多個(gè)小尺寸吸盤結(jié)構(gòu)形式的必要性，然后通過理論分析和試驗(yàn)研究確定了輔助固持工裝的關(guān)鍵工藝參數(shù)，最后分析了輔助固持工裝在提升機(jī)翼姿態(tài)固持穩(wěn)定性方面所起的作用。結(jié)果表明，輔助固持工裝對機(jī)翼的姿態(tài)固持穩(wěn)定性有較好的提升，為機(jī)翼的可靠固持提供了一種新的思路和方法。
　　為了有效分析機(jī)翼調(diào)姿精加工系統(tǒng)對于機(jī)翼交點(diǎn)精加工的影響，第六章利用有限元技術(shù)比較了有、無輔助固持工裝時(shí)機(jī)翼部件在加工狀態(tài)下的固有頻率，研究了有、無輔助固持工裝作用時(shí)