飞机蒙皮加工柔性夹具系统的研制.pdfVIP

飞机蒙皮)30n-柔性夹具系统的研制 口 甄 瑞 口 周 亮 口 高 栋 哈尔滨工业大学 机 电工程学院 哈尔滨 150001 摘 要：概述 了飞机蒙皮的重要性和蒙皮ha_r-存在的问题 ，设计了柔性夹具系统的机械结构，研制了柔性夹具的控 制系统，标定了柔性夹具系统的精度，实现了飞拉蒙皮加工的定位夹紧。 关键词 ：飞机蒙皮 柔性夹具 控制系统 PLC 中图分类号：TH165 文献标识码：A 文章编号：1000—4998(2009)11—0068—03 蒙皮是构成飞机气动Jb形 的外表零件 ，其尺寸大 、 品种 多、外形复杂 、批量 小 ，是保证 飞机 空气动力学性 能 的重要 零件 。在飞机制 造过 程 中 ，需对 蒙皮 毛坯 进行 净边铣切 、预制铆钉孔等加工 。传统 的实体模 具蒙皮加 工工艺 中，每项蒙皮均需一套专用实体模 具 ，其制造所 耗工 时 占零 件研 制周 期 的60％ ～80％ ，很大程度 上影 响 了蒙皮加工 的总效率 。此外 由于蒙皮规格繁多 、形状 复杂等特 点 ，如按照传 统夹具 的设计方法设计 蒙皮加 工 时所用夹具 ，将造成夹具 的种类众 多 、适应性差 、成 本 增加 、管理难 度大 等 问题 。因此 ，研制 开发 数字 控制 、 所 以中间 的5根 支 柱 不 需要 实现 Y方 向的运 动 ，t3o 可重构 、可重用 的柔性夹具 ，是提高飞机 蒙皮制造 效 根 支柱 需要24台电机 。支 柱 X 向运 动也 由电机 带动 丝 率 、降低 蒙皮制造成本 的重要途径 。 杠 实现 ，所 有 的滑 座 、支 柱 和驱 动 y向运 动 的 电机 都 随着技 术 的发展 ，市场 对产 品 的需求 不断增 加 ，这 固定在6排 滑 枕上 ，滑 枕 固定在 丝 杠 螺母 上 ，电机 带动 不仅体现在数量上 ，更体现在质量和种类上 。现代机械 丝杠 ，丝杠 带动丝 杆 螺 母 和 滑枕 ，支 柱 实现 X方 向运 产 品 的品种 繁 多 ，产 品设计 周期 短 ，更 新换 代 快 ，传 统 动 。6排滑 枕共需6台 电机 ，这样 支 柱阵列系统共需控制 的大批 量生 产 模式逐 渐 被 中小批量 生 产模 式所 取代 。 60台电机 。 按单一 品种设计专业夹具 的方法 已不能满足产 品生产 z向支 柱 运 动 的设计 是用 30根用 于调 整 z 向高 发展 的要求 。机 械制 造业 要适 应这种 变化 ，就 必须 使生 度 的支 柱 ，每 根 支柱 分 别 由支 座 、滚 珠 丝杠 、丝杠 螺母 产过程 具备较 高 的柔性 。国外 已经把柔性制造 系统作 和滑 动导套 等组成 ，丝 杠螺母 和 滑动 导套 固连 ，工作 时 为开发新产 品的有效手段 ，并将其作为机械制造业 的 丝 杠 螺母 不 旋转 ，滚珠 丝 杠 可在 各 自的 电机 驱 动下旋 主要 发 展方 向 。柔性 夹 具在 柔 性 制造 系 统 (FMS)和计 转 ，带动 各 自的丝 杠螺母 和 滑动导套在 Z 向运 动 。 算机集成制造 系统 (CIMS)发展 的趋 势 中应运而生 ，是 向支柱 运 动的设计是 用6组用 于调 整 方 向位 柔性制造系统 的重要组成部分 。本文针对 飞机 蒙皮加 置 的滑 枕 ，每组 由滑 枕 、滚 珠丝 杠 、丝杠 螺母 、弹性 联轴 工 的需要 ，设计和研 制 了一套 柔性 夹具 系统 。 器 和 伺 服 电机 各 1个 组成 。丝杠 螺 母 与滑 枕 固连 ，工作 时丝 杠 螺母 不 旋 转 ，滚 珠 丝杠 可 在各 自的 电机 驱 动下 1 飞机蒙皮柔性夹具系统的结构设计 旋转 ，带动 各 自的丝 杠 螺母 和滑 枕 在 向直 线导轨上 飞机蒙皮加工柔性夹具结构如 图1所示 ，它 的主体 独立 运动 。 是支柱 阵列部分 ，它承担着夹具重