自动调平系统的设计与实现

长一 段时 间 内 ， 铆接 仍 将 是 飞 行 器结 构 部 件 最 可 靠
的连 接技术 。当代 飞 机 制 造技 术 的发 展 ， 疲 劳 寿 对 命 、 封、 密 防腐 的要 求 越来 越 高 ， 了满 足 飞机 对 各 为 种 性 能 的要 求 ， 空制 造 领域 发展 了各 种先 进技 术 ， 航 其 中 自动钻 铆技 术就 是其 中之 一 。 自动 钻 铆是 大 型 机翼 制 造 装 配 工序 的关 键 ， 机 翼 铆 接精度 很 大程度 上取 决 于钻铆 过程 中钻铆 机动 头加 工轴线 相对 铆接 区域 的垂 直精 度 。 因此 钻铆 前 需 要完 成钻 铆 区域 的 调平 ， 即调 整 机翼 表 面待 钻 铆
难 ， 调整壁 板 的位置 量 。 同时机翼 壁板 装 夹 时 ， 需 图
三点 调平 的方 式 ， 行工 作 围框 的调 平更 为合适 。 进
设 计 的 调 平 系 统 是 由 Ｓ ＮＵＭＥ Ｋ８ ０ 系 Ｉ ＲＩ ４ Ｄ

１ 示 的是 用 卡板 支 撑 并 用 定 位 销 固定 、 成 机 翼 所 造 壁板 受 到一定 外 力产 生变 形 的示 意图 。机翼 壁板 铆
统、 ３个 ｅ ｄ ＮＣ ３ ０电涡 流位 移 式传 感 器 、 Ｉ ｄ ｙ ＤＴ ３ ０ Ｓ—
Ｅ ＭＥ ７３ ０可编 程控 制器 、 Ｚ 和 Ａ。 坐标 ＮＳＳ —０ Ｚ 、 个
接 时钻 轴 、 轴 与机翼 壁板 的法 线 不平行 ， 接后 铆 铆 铆
巨大 的经济利 益 ， 现在 我 国加 入 ＷＴＯ 更 是 为 我 国
科 学 与 技 术 ， ０ １ ２ ： ０ —０ ． ２ ０ （ ） ３ ５ ３ ８
收稿 日期 ：０８年 ３ １ ｔ ２０ 月 ０Ｅ
论基 础 的前提 下 ， 励 大 中 型企 业 合 理 的 引进 先 进 鼓 技术 ， 理 的发展 先 进 技 术 ， 免 一 哄 而 上 ， 合 避 同时 也 不 能 因为害怕 失败 而裹 足 不 前 ， 只有 合 理 的引 用 先 进技 术 ， 才能 真正 为企 业 、 国家带来 经 济效 益 。 为
当今世 界 飞机 制 造技 术 的发 展 趋 势 表 明 ， 很 在
钉与 铆接 孔无 法产 生 干 涉 配 合 ， 生 机 翼 壁 板抗 拉 产 强度 差 ， 得铆 钉 容 易 剪 切 。 同时 机 翼 庞 大 的重 量 使 和钻 铆产 生 的冲击 力 容 易 引 起 托 架 的 弹性 变 形 ， 严 重影 响 了铆接 质 量 。为 了克 服 铆 接 变形 ， 高铆 接 提 质量 ， 必须 增加 自动调平 系 统 。 为 了提 高 铆 接质 量 ， 少 在 自动钻 铆 过 程 中 由 减 于机 翼壁 板 的复杂 曲面所造 成机 翼壁 板表 面形 成 的
调平 的 实现方 法 、 调 实现过 程和 调 平 步骤 ， 微 通过 实 际应 用 ， 终 实现 了飞机 壁 板 的 自动 钻 铆 ， 明 了 自 最 证
动 调 平 系统 的 设 计 是 可 行 的 。 关键 词 ： 自动 调 平 系统 ； 床 托 架 ； 机 自动 钻 铆 中 图分 类 号 ： １ ＴＨ １ ３ 文 献标 志码 ： Ａ
必 须 实时测 量 和计 算 待铆 接 区域 的空 间 姿 态 ， 通 并
过 托架 运动 调整 机翼 空 间位置 。该 工序 直 接影 响机 翼 壁板 铆接 的质 量和 效率 。 机 翼 壁板 曲面 为 复杂 曲面 ， 了提 高 机翼 壁 板 为 的强度 ， 需经 过 喷 丸处 理 。喷 丸后 机 翼 壁 板 变 形 量 大， 造成 实 际曲 面与理 论模 式 曲面 相差较 大 ， 建模 困
下陷 或 凸起 ， 终 保 持 钻铆 机 的动 力 头 与 机翼 壁 板 始 的法 线相 平行 ， 么 调平 系统 在 铆 接 过 程 中起 到 了 那
决 定 性作 用 。
区域 的外法 矢量 与钻 铆加 工轴 线重 合 。 山 Ｊ受到铆
接 冲击 、 托架 变性 、 翼姿 态空 间 动态变 化 等 因素 的 机 影响 ， 钻铆 区域 的外法 矢 量无法 预 先确 定 。钻铆 前 ，
交 流 伺服 电动 机组 成 （ 图 １ 。 如 ）
Ｅ］ 刘 启 文 ． 品 开 发 过 程 中虚 拟 技 术 的 运 用 ［］ 国外 建 材 ２ 产 Ｊ．
科 技 ， ０ ５ ２ ：３ — ３ ． ２ ０ （ ） １ ６１７
的发展铺 平 了前 进 的道 路 ， 此我 们 应 该 在 提 高 理 因
１ 调 平 工 作 原 理
国 内现有 的机 翼壁 板铆 接工 艺是 预先 在壁 板上 打 出铆钉 空位 标志 点 ， 动 调平 待钻 铆 区域 ， 铆机 手 钻 通 过 激光 定位 对 标 记 点进 行 钻 孔 、 接 。这种 方 法 铆 主要 缺点 是调 平 时 间长 ， 铆 精 度 很 大 程 度 上取 决 钻 于操 作者 的 自身经 验 。 根据 钻 铆 机 本体 安 装 位 置 的 限制 ， 计 中采 用 设
Ｅ３ 刘 宏 增 ， 靖 远 ． 拟 设 计 ［ ］ 北 京 ： 械 工 业 出 版 ３ 黄 虚 Ｍ ． 机
社 ，０ ２ ２０．
作 者 简 介 ： 建 华 （９ ２） 女 ， 师 ， 要 从 事 产 品设 计 方 面 薛 １ ８一 ， 教 主
的研 究 。
［ 考文献］ 参
［ ］ 杨 锟 ， 继红 ． 向 虚 拟 装 配 的 装 配 建 模 技 术 Ｅ｝ 机 械 １ 刘 面 Ｊ．
自动 调 平 系统 的设 计 与实 现
王廉 洁
（ 西安 飞机 国 际 航 空 制 造 股 份 有 限 公 司 ， 西 西 安 ７ ０ ７ ） 陕 １ ０ ２
摘 要 ： 自动 钻铆 机床托 架调 平工作 原理 入 手 ， 究 了钻 铆 区域 调 平 的 算法 ， 出 了机床 托 架 自动 从 研 给