自动制孔照相测量定位离线编程技术研究

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1、自动制孔照相测量定位离线编程技术研究StudyonOff-LineProgrammingUsingPhotographicMeasuringinAutomaticDrillingSystem烹璧{些；

2、!毫苎!篡塞三害!耋翌王明阳侯志霞潘青梁雪梅数字化制造航空科技重点实验室⋯1”【摘要】自动制孔具有精度高、一致性好和效率高等优点，离线编程是飞机自动制孔装配的使能技术。针对飞机装配自动制孔过程中单纯基于理论数模编程，不能有效消除累积装配误差和定位偏差对产品连接质量的影响，难以满足实际工程化应用需求等问题，提出了一种用于产品二次定位的照相测量方法，通过测量预连接的基

3、准孔位，采用数模编程与实测补偿相结合的手段，保证了自动制孔位置的准确度，提高装配的质量和效率。关键词：自动制孔离线编程照相测量【ABSTRACTlSystemofautomaticdrillinghasad—vantagesofhighprecision，goodconsistencyandhigheffi—ciency,off-lineprogrammingisanimportantsystemofau—tomaticdrillingsysteminassemblytechnologyofaircraft．Fortheaircraftassemblysyste

4、mofautomaticdrillingsim·plybasedonthetheoryofmathematicalmodelinthepro—tessofprogramming，whichcannoteffectivelyeliminatetheaccumulatederrorandpositioningassemblydeviationonthequalityoftheproductconnection，itisdifficulttomeetthedemandofpracticalengineeringapplication，thispaperproposes

5、aphotographicmeasuringmethodforsec-ondaryproductpositioning，bymeasuringthedatumintheprocessoftheconnectinghole，usinganalogprogrammingcombinedwiththemeasuredcompensationmethod，ensuretheaccuracyofthesystemofautomaticholeposition，im-provethequalityandefficiencyofassembly．Keywords：Automa

6、ticdrflHngOff-lineprogram-mingPhotographicmeasuringDOI：10．16080／j．issnl671—833x．2015．21．112目前，飞机装配过程中，结构件的连接主要为机械连接【1】，连接前必须对相关零部件进行制孑L。由于我国现在飞机装配上仍然大量采用人工制孑L的方式，制孔水平受人工影响大，孔质量参差不齐，无法保证装配精度，同时装配效率低，使最终产品的稳定性差，其装配连接质量直接影响产品结构抗疲劳性能与可靠性【2】。与人工制孔相比，自动制孔具有制孑L精度高、一致112航空制造技术·2015年第21期性好及效率

7、高的特点，该技术已在飞机零部件的高精度、自动化装配中得到了应用。自动制孔技术是飞机结构长寿命连接、满足铝合金、复合材料和钛合金结构高精度制孔要求的重要保障，同时也是装配自动化的基础技术。离线编程技术通过使用产品三维数模生成自动制孔程序并进行仿真验证，在飞机产品数字化柔性装配系统中得到了广泛的应用。作为目前自动制孔过程的关键技术，它解决了以往示教编程效率低，不适应小批量、多品种的柔性生产需求，以及恶劣环境下示教编程对编程者健康带来的危害等问题，具有明显的优势。离线编程系统主要是针对产品设备数字化模型。然而，在产品实际加工及安装过程中不可避免地存在着加工以及定位等误

8、差。飞机机翼装配制孔是将机翼蒙皮与机翼骨架一起制孔的过程。对机翼骨架来说，主要是针对肋骨部位进行制孔。在制孔前，通常由工装设备对机翼骨架进行直接定位，而肋骨定位则是靠机翼骨架来确定。另一方面由于飞机产品具有尺寸较大、刚性差、曲面复杂等特点，虽然制孔前通常采用了激光跟踪仪确定产品的位置，但是待加工肋骨的位置偏差可能较大[3]。为了解决上述问题，提出了一种数模编程和实测补偿相结合的方法。在进行加工制孔之前，采用照相测量基准孑L进行产品的二次定位，利用照相返回的数据对理论加工孔位进行误差补偿，确定实际制孔位置，以提高制孔孑L位精度。1飞机机翼装配自动制孔离线编程技术1

9、．1自动制孑L离线编程的