CN103894796A - 一种飞机机翼叠层材料装配制孔的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种飞机机翼叠层材料装配制孔的方法,包括以下步骤:1)提取制孔信息,规划运动路径和加工参数;2)进行表面轮廓扫描测量,并根据扫描参数进行参数修正;3)进行描点;4)对于非疲劳关键区,制孔至终孔并完成锪窝,对于疲劳关键区,制孔至初孔尺寸,不作锪窝;5)对骨架上的初孔进行冷挤压;6)冷挤压后,将初孔扩至终孔并锪窝。本发明制孔时刀具在材料分界面0.2mm~0.3mm处进行加工参数切换,这样的设置能够在叠层结构上加工出高质量的孔;对非疲劳关键区不需要冷挤压的孔,一次加工到位,提高了加工效率,对疲劳关键区的孔先加工至初尺寸,然后进行冷挤压,这样既能提高孔的疲劳强度,又能克服因复位误差造成铰削余量不均问题。
Description
技术领域
本发明属于航空制造数字化装配领域,具体涉及一种飞机机翼叠层材料装配制孔的方法
背景技术
随着航空产业迅猛发展,为了有效提高飞机的结构强度,减轻飞机结构重量,降低飞机能耗,飞机上大量使用由铝合金、钛合金、碳纤维复合材料(CFRP)等构成的叠层结构。尤其在飞机机翼中就广泛运用这种叠层结构,机翼壁板为复合材料,骨架为铝或钛合金。传统的钻孔技术已经不能满足产品的要求。对于钛合金而言,传统的钻孔技术很难解决出口毛刺、表面光洁度等技术难题;对于复合材料而言,传统的钻孔技术由于轴向力大,很难避免材料分层的现象,产品加工质量无法控制,且飞机机翼装配对制孔的孔位精度、孔径精度、垂直度、表面粗糙度等都有很高的要求,采用传统方法及设备需要钻、扩和多次铰削加工,制孔效率低、质量差、自动化程度低,劳动强度大。此外机翼装配孔数量大,生产周期长,严重制约了飞机的生产效率和生产质量的提高,且在飞机特定的位置,如飞机的骨架上,要求制椭圆孔用于安置无耳托板螺母。但是椭圆形端口的手工加工工艺非常复杂,需要通过其它孔定位加工工具的方向,人工沿定位方向来回往复摆动刀具,才能加工无耳托板螺母的椭圆窝。因为椭圆端口较深,刀具与材料的接触面较大,导致切削力较大,人工加工非常困难。
螺旋铣孔技术是一种新型的孔加工技术,在加工过程中,刀具自转、轴向进给同时绕加工孔的中心公转,即刀具的运动轨迹是螺旋线,这种运动方式决定了螺旋铣孔具有以下优点:1)偏心加工能实现单一直径刀具加工一系列直径的孔,提高刀具利用率,降低成本;2)螺旋铣孔加工中轴向力小,降低了复合材料分层风险;3)刀具直径比孔小,切屑方便排出,提高了孔的表面光洁度。
常规的数控制孔方法已经不能满足飞机机翼叠层材料的装配制孔,随着复合材料和钛合金的广泛应用,飞机的叠层结构越来越多,在叠层架构上如何高效率、高精度的制孔是一个重要的研究方向,这对提升我国航空航天制造装备业自动化水平,加快推动我国飞机数字化制造装配的进步有着重大意义。
发明内容
针对上述问题,本发明提供了一种飞机机翼叠层材料装配制孔的方法。解决了传统工艺在叠层结构上制孔过程复杂、效率和质量低的问题。
本发明采取的技术方案如下:
一种飞机机翼叠层材料装配制孔的方法,包括以下步骤:
1)基于飞机机翼的数字模型,提取制孔信息;根据提取的制孔信息,规划机床的运动路径和制孔的加工参数;
2)对飞机机翼的壁板和骨架进行定位及姿态调节,然后对飞机机翼的壁板和骨架进行表面轮廓扫描测量,得到壁板和骨架的实际外形轮廓曲面模型,通过实际外形轮廓曲面模型对步骤1)中提取的制孔信息进行修正,并相应修正机床运动路径和制孔的加工参数,使孔的加工信息与现场实际情况相匹配;
3)按照步骤2)规划好的路径,通过描点笔在壁板上进行描点,描点结束后,对描点位置的正确性进行检查,待其正确后更换刀具;
4)根据规划好的路径和加工参数进行制孔及锪窝,其中,对于非疲劳关键区,制孔至终孔并完成锪窝,对于疲劳关键区,制孔至初孔尺寸,不作锪窝;
所述壁板为碳纤维复合材料材质,所述骨架为钛合金材质,具体制孔时,利用螺旋铣的方式进刀,先加工碳纤维复合材料部分,在刀尖距材料分界面0.2mm~0.3mm处,停止刀具轴向进给,改变加工参数,待刀具充分冷却后,再进行轴向进给,完成钛合金部分的制孔加工;
5)将壁板和骨架分离,对骨架上疲劳区域内的初孔进行冷挤压;
6)冷挤压工作完成后,将壁板和骨架重新定位对合,然后将初孔扩至终孔,并进行锪窝。
步骤5)中所述冷挤压是指通过适当的机械冷加工方法挤压孔壁,使孔周围材料产生径向塑性流动的方法。孔冷挤压工艺在孔壁的表面层产生残余压应力,可以降低孔边裂纹的应力场强度系数,提高耐久性,延缓疲劳裂纹的产生,阻止裂纹的扩展,能显著提高孔的疲劳强度。
本发明采用以数控机床为基础的自动化技术,实现自动化制孔,达到保证制孔精度、提高制孔效率的目的;采用螺旋铣制孔技术,以解决复材制孔及复材与钛合金叠层制孔的难题,其能有效解决复材制孔入、出口处撕裂、分层问题以及复材与钛合金加工参数切换问题。先加工碳纤维复合材料部分,在刀尖距材料分界面0.2mm~0.3mm处,改变加工参数,待刀具充分冷却后,再进行轴向进给,完成钛合金部分的制孔加工,这样的设置能够保证刀具在不同材料层有不同的加工参数,使各层的孔均有较好的质量。对非疲劳关键区不需要冷挤压的孔,可一次加工到位,无需分钻-扩-铰工艺过程,对于疲劳关键区的孔,先加工至初孔尺寸,然后进行冷挤压,最后再加工至终孔尺寸,初孔比终孔的直径小0.5mm,这可以克服因复位误差造成铰削余量不均问题。
所述步骤3)中,描点位置错误时,查找原因,并根据原因修改相应参数,重复步骤1)~3)直至描点位置正确。
所述步骤1)中的制孔信息包括孔的坐标值和孔的法向矢量。
所述步骤3)中,描点笔进行描点时,通过视觉系统自动进行法向测量和轴向调整。
通过现有的视觉系统使描点笔安全高效的进行描点。
作为优选,所述步骤4)中非疲劳区的制孔,先制孔至初孔尺寸,然后进行探伤检验,如果无损则继续加工至终孔。
探伤检验可以是人工检查也可以用现有的探伤设备进行检验。通过加入探伤检验工序,能够保证孔的加工质量,如果发现问题,因为还有余量,可以调节加工参数,进一步补加工。
作为优选,所述初孔的直径比终孔直径小0.5mm。对于非疲劳区来说,这样的设置可以在制孔出问题留下加工余量;对应疲劳区来说,既可以进行探伤检验,又克服因复位误差造成铰削余量不均的问题。
所述步骤4)和6)的制孔工作由螺旋铣孔末端执行器加工完成。该螺旋铣孔末端执行器为现有技术,可以实现螺旋铣孔工作。
作为优选,所述步骤4)和6)的锪窝工作由锪椭圆窝终端执行器加工完成。该锪椭圆窝终端执行器可以精确的控制锪窝方向、形状和尺寸等特征,能加工出符合要求窝或椭圆窝。
为了保证加工质量,作为优选,所述步骤5)中,壁板和骨架分离后清除毛刺。
本发明还公开了一种实现本发明制孔方法的五坐标机床,一种五坐标机床,包括机床床身,所述机床床身沿X轴方向布置有第一导轨,第一导轨上滑动配合有床身滑座,还包括:
立柱滑座,滑动配合在所述床身滑座上,沿Z轴方向运动;
立柱,固定在所述立柱滑座上;
托板,滑动配合在所述立柱上,沿Y轴方向运动;
滑枕,滑动配合在所述托板上,沿Z轴方向运动;
五轴头,转动配合在所述滑枕上,旋转轴线与Z轴方向平行;
末端执行器,转动配合在五轴头上,旋转轴线与Z轴垂直;
所述X轴方向即是机床床身的长度方向,所述Y轴方向垂直于机床床身所在平面,所述X轴、Y轴、Z轴两两相互垂直。
立柱滑座和滑枕均沿Z轴方向运动,行程较大,末端执行器安置在五轴头上,能够以任意角度对工件进行加工,并根据需要切换至相应的末端执行器。
作为优选,所述机床床身沿X轴方向固定有两个齿条,所述床身滑座上安装有两组齿轮,每组齿轮分别与对应的一个齿条啮合,所述床身滑座上还安装有用于分别驱动各齿轮的若干个第一电机。
作为优选,所述床身滑座为矩形,共有四个第一电机分布在四个角上。这样的设置是为了实现双驱动消隙运动。
作为优选,所述床身滑座上设有与立柱滑座配合沿Z轴方向布置的第二导轨,床身滑座上还固定有第二电机以及由第二电机驱动的第一滚珠丝杠副,所述第一滚珠丝杠副包括第一丝杆和第一螺母,所述第一螺母与立柱滑座固定。
滚珠丝杠副将电机输出的回转运动转化为直线运动,具有精度高、无侧隙、刚度高等优点
作为优选,所述立柱上设有与托板配合沿Y轴方向布置的第三导轨,立柱上还固定有第三电机以及由第三电机驱动的第二滚珠丝杠副,所述第二滚珠丝杠副包括第二丝杆和第二螺母,所述第二螺母与托板固定。
作为优选,所述托板上设有与滑枕配合沿Z轴方向布置的第四导轨,托板上还固定有第四电机以及由第四电机驱动的第三滚珠丝杠副,所述第三滚珠丝杠副包括第三丝杆和第三螺母,所述第三螺母与滑枕固定,带动滑枕在第四导轨上移动。
由于滑枕在伸出过程中会使拖板整体的重心发生前移,造成末端执行器的位置向下偏移,作为优选,所述立柱上还设有液压辅助平衡装置,该液压辅助平衡装置包括:
定滑轮,固定在立柱顶端;
液压油缸,位于定滑轮的下方,固定在立柱上;
动滑轮,悬浮于定滑轮的下方;
第一链条,一端与动滑轮固定,另一端绕过定滑轮与液压油缸的活塞杆固定;
第二链条,一端固定在立柱上,另一端绕过动滑轮固定在托板靠近五轴头的一端。
为了保证液压辅助平衡装置能全程工作,作为优选,所述液压油缸活塞杆的行程应大于等于托板行程的一半。
作为优选,所述滑枕上固定有带动五轴头旋转的第五电机,所述五轴头上设有快装法兰下盘以及驱动快装法兰下盘旋转的第六电机。
所述末端执行器为螺旋铣孔末端执行器、锪椭圆窝末端执行器或扫描仪末端执行器。
为了保证较好的控制锪窝方向、形状和尺寸等特征,从而加工出符合要求椭圆窝,作为优选,所述锪椭圆窝末端执行器包括:
第一快装法兰上盘,与所述快装法兰下盘配合固定;
数控转台,固定在第一快装法兰上盘上;
旋转底座,安装在所述数控转台上且可绕第一轴线转动;
直线导轨,布置在所述旋转底座上,该直线导轨与第一轴线平行;
进给滑枕,滑动安装在所述直线导轨上;
摆动滑枕,滑动安装在所述进给滑枕上,该摆动滑枕的旋转转轴线与第一轴线垂直相交;
圆弧导轨,固定在所述进给滑枕上用以引导摆动滑枕;
电主轴,设置在所述摆动滑枕上,且与第一轴线平行;
刀具,安装在所述电主轴上。
作为优选,所述直线导轨为平行布置的两条,在所述两条直线导轨之间的旋转底座上安装有进给电机和进给滚珠丝杠副,所述进给滑枕通过进给滚珠丝杠副与进给电机联动。
作为优选,所述直线导轨滑动安装有用于抵靠工件的压脚,所述旋转底座上设有用于驱动压脚的气缸。气缸具有比较大的输出力,通过压脚压头压紧工件,可避免在加工过程中工件因刀具的切削力而引起的位移,从而提供加工精度。
作为优选,所述压脚上设有与工件抵靠的环形压头,环形压头的中空区域与刀具的位置相应,在环形压头的内缘设有吸屑孔,所述压脚上设有与吸屑孔连通的吸屑管道。所述吸屑管道收集加工过程中产生的废屑,收集的废屑可回收再利用,经济环保。
所述进给滑枕上设有与圆弧导轨同心布置的圆弧齿条,所述圆弧导轨包括同心布置的外圆弧导轨和内圆弧导轨,所述刀具的刀尖在圆弧导轨所在平面上的投影位置为圆弧导轨的圆心。摆动滑枕可以沿着圆弧导轨来回旋转摆动,摆动滑枕的变化角度和刀具的变化角度一致,可以实现控制刀具的摆动,加工出符合要求的椭圆窝。
所述摆动滑枕的底部设有与圆弧齿条啮合的摆动齿轮,所述摆动滑枕上设有用于驱动摆动齿轮的摆动电机。通过摆动齿轮和圆弧齿条的啮合传动,传动平稳,传动比精确,工作可靠、效率高、寿命长。
作为优选,所述扫描仪末端执行器包括:
第二快装法兰上盘,与所述快装法兰下盘配合固定;
扫描架,固定在第二快装法兰上盘上;
扫描驱动电机,固定在扫描架上;
激光扫描头,受所述扫描驱动电机驱动旋转。
本发明的有益效果是:采用螺旋铣制孔技术,以解决复材制孔及复材与钛合金叠层制孔的难题,其能有效解决复材制孔入、出口处撕裂、分层问题以及复材与钛合金加工参数切换问题;制孔时刀具在材料分界面0.2mm~0.3mm处进行加工参数切换,这样的设置能够在叠层结构上加工出高质量的孔;对非疲劳关键区不需要冷挤压的孔,一次加工到位,提高了加工效率,对疲劳关键区的孔先加工至初尺寸,然后进行冷挤压,这样既能提高孔的疲劳强度,又能克服因复位误差造成铰削余量不均问题。
附图说明
图1是壁板和骨架的结构示意图;
图2是五坐标机床的结构示意图;
图3是五坐标机床的剖视图;
图4是图2中A的放大图;
图5是图3中B的放大图;
图6是床身滑座的俯剖视图;
图7是滑枕的左视图;
图8是滑枕的前剖视图;
图9是锪椭圆窝末端执行器的结构示意图;
图10是锪椭圆窝末端执行器的正剖视图;
图11是扫描仪末端执行器的结构示意图;
图12是螺旋铣孔末端执行器的结构示意图。
图中各附图标记为:
1.机床床身,2.床身滑座,3.立柱滑座,4.五轴头,5.滑枕,6.立柱,7.快装法兰下盘,8.第二链条,9.动滑轮,10.第一链条,11.定滑轮,12.第三电机,13.第二滚珠丝杠副,14.托板,15.液压驱动丝杠抱闸机构,16.第一导轨,17.第一电机,18.齿轮,19.齿条,20.第二电机,21.第一滚珠丝杠副,22.第二导轨,23.第四导轨,24.第三滚珠丝杠副,25.第一快装法兰上盘,26.数控转台,27.旋转底座,28.摆动电机,29.摆动滑枕,30.电主轴,31.刀具,32.压脚,33.外圆弧导轨,34.进给滑枕,35.圆弧齿条,36.内圆弧导轨,37.进给电机,38.进给滚珠丝杠副,39.气缸,40.吸屑管道,41.第二快装法兰上盘,42.扫描架,43.扫描驱动电机,44.激光扫描头,45.第三导轨,46.第四电机,47.直线导轨,48.摆动齿轮,49.壁板,50.骨架。
具体实施方式
如图2~4所示,一种五坐标机床,包括机床床身1,机床床身沿X轴方向布置有第一导轨16,第一导轨上滑动配合有床身滑座2,还包括:
立柱滑座3,滑动配合在床身滑座上,沿Z轴方向运动;
立柱6,固定在立柱滑座上;
托板14,滑动配合在立柱上,沿Y轴方向运动;
滑枕5,滑动配合在托板上,沿Z轴方向运动;
五轴头4,转动配合在滑枕上,旋转轴线与Z轴方向平行;
末端执行器,转动配合在五轴头上,旋转轴线与Z轴垂直;
X轴方向即是机床床身的长度方向,Y轴方向垂直于机床床身所在平面,X轴、Y轴、Z轴两两相互垂直。
如图3、5所示,机床床身沿X轴方向固定有两个齿条19,床身滑座2为矩形,共有四个第一电机17分布在四个角上,每个第一电机均配合有齿轮18与对应的一个齿条啮合。
如图6所示,床身滑座2上设有与立柱滑座配合沿Z轴方向布置的第二导轨22,床身滑座上还固定有第二电机20以及由第二电机驱动的第一滚珠丝杠副21,第一滚珠丝杠副包括第一丝杆和第一螺母,第一螺母与立柱滑座固定。
如图3所示,立柱6上设有与托板配合沿Y轴方向布置的第三导轨45,立柱上还固定有第三电机12以及由第三电机驱动的第二滚珠丝杠副13,第二滚珠丝杠副包括第二丝杆和第二螺母,第二螺母与托板固定,第二丝杠行还设有液压驱动丝杠抱闸机构。本实施例配置三重垂直抱闸方案:即带制动的第三电机12,大制动扭矩的精密减速机以及国际领先的液压驱动丝杠抱闸机构15,这样的设计能够防止产品意外断电造成托板下沉给工件造成不可逆的损伤。
如图7、8所示,托板上设有与滑枕配合沿Z轴方向布置的第四导轨23,托板上还固定有第四电机46以及由第四电机驱动的第三滚珠丝杠副24,第三滚珠丝杠副包括第三丝杆和第三螺母,第三螺母与滑枕固定,带动滑枕在第四导轨上移动。
如图3、8所示,立柱上还设有液压辅助平衡装置,该液压辅助平衡装置包括:
定滑轮11,为两个,固定在立柱顶端;
液压油缸(图中未画出),位于定滑轮的下方,固定在立柱上;
动滑轮9,悬浮于定滑轮的下方;
第一链条10,一端与动滑轮固定,另一端绕过定滑轮与液压油缸的活塞杆固定;
第二链条8,一端固定在立柱上,另一端绕过动滑轮固定在托板靠近五轴头的一端。
为了保证液压辅助平衡装置能全程工作,液压油缸活塞杆的行程应大于等于托板行程的一半,本实施例液压辅助平衡装置对拖板所受重力进行补偿,保证末端执行器在竖直方向上的定位精度。
如图4所示,滑枕上固定有带动五轴头旋转的第五电机,五轴头上设有快装法兰下盘7以及驱动快装法兰下盘旋转的第六电机。该快装法兰下盘7与末端执行器固定,末端执行器对工件进行加工。
本实施例末端执行器有三种,分别为螺旋铣孔末端执行器、锪椭圆窝末端执行器以及扫描仪末端执行器。
如图9、10所示,锪椭圆窝末端执行器包括:
第一快装法兰上盘25,与快装法兰下盘7配合固定;
数控转台26,固定在第一快装法兰上盘上;
旋转底座27,安装在数控转台上且可绕第一轴线转动;
直线导轨47,布置在旋转底座上,该直线导轨与第一轴线平行;
进给滑枕34,滑动安装在直线导轨上;
摆动滑枕29,滑动安装在进给滑枕上,该摆动滑枕的旋转转轴线与第一轴线垂直相交;
圆弧导轨,固定在进给滑枕上用以引导摆动滑枕;
电主轴30,设置在摆动滑枕上,且与第一轴线平行;
刀具31,安装在电主轴上。
直线导轨47为平行布置的两条,在两条直线导轨之间的旋转底座上安装有进给电机37和进给滚珠丝杠副38,进给滚珠丝杠副38包括进给丝杆和进给螺母,进给螺母与进给滑枕固定,带动进给滑枕在直线导轨上滑动。
直线导轨47远离数控转台的一端滑动安装有用于抵靠工件的压脚32,旋转底座27上设有用于驱动压脚的气缸39。压脚上设有与工件抵靠的环形压头,环形压头的中空区域与刀具的位置相应,在环形压头的内缘设有吸屑孔,压脚上设有与吸屑孔连通的吸屑管道40。
进给滑枕上设有与圆弧导轨同心布置的圆弧齿35,圆弧导轨包括同心布置的外圆弧导轨33和内圆弧导轨36,刀具31的刀尖在圆弧导轨所在平面上的投影位置为圆弧导轨的圆心,摆动滑枕29的底部设有与圆弧齿条35啮合的摆动齿轮48,摆动滑枕上设有用于驱动摆动齿轮的摆动电机28。摆动滑枕可以沿着圆弧导轨来回旋转摆动,摆动滑枕的变化角度和刀具的变化角度一致,可以实现控制刀具的摆动,加工出符合要求的椭圆窝。
如图11所示,扫描仪末端执行器包括:
第二快装法兰上盘41,与快装法兰下盘配合固定;
扫描架42,固定在第二快装法兰上盘上;
扫描驱动电机43,固定在扫描架上;
激光扫描头44,受扫描驱动电机驱动旋转。
如图12所示,螺旋铣孔末端执行器可以采用现有技术,它通过螺旋铣孔技术加工孔。
利用上述的五坐标机床的飞机机翼叠层材料装配制孔的方法,包括以下步骤:
1)基于飞机机翼的数字模型,提取制孔信息;根据提取的制孔信息,规划机床的运动路径和制孔的加工参数,其中,制孔信息包括孔的坐标值和孔的法向矢量。
2)如图1所示,通过五坐标机床对飞机机翼的壁板49和骨架50进行定位及姿态调节,然后对飞机机翼的壁板和骨架进行表面轮廓扫描测量,得到壁板和骨架的实际外形轮廓曲面模型,通过实际外形轮廓曲面模型对步骤1)中提取的制孔信息进行修正,并相应修正机床运动路径和制孔的加工参数,使孔的加工信息与现场实际情况相匹配。
3)按照步骤2)规划好的路径,通过描点笔在壁板上进行描点,描点笔通过视觉系统自动进行法向测量和轴向调整,描点结束后,对描点位置的正确性进行检查,待其正确后更换刀具。描点位置错误时,查找原因,并根据原因修改相应参数,重复步骤1)~3)直至描点位置正确。
4)根据规划好的路径和加工参数进行制孔及锪窝,其中,对于非疲劳关键区,先制孔至初孔尺寸,然后进行探伤检验,如果无损则继续加工至终孔并完成锪窝;对于疲劳关键区,制孔至初孔尺寸,初孔的直径比终孔直径小0.5mm,不作锪窝;
壁板49为碳纤维复合材料材质,骨架50为钛合金材质,具体制孔时,利用螺旋铣的方式进刀,先加工碳纤维复合材料部分,在刀尖距材料分界面0.25mm处,停止刀具轴向进给,改变加工参数,待刀具充分冷却后,再进行轴向进给,完成钛合金部分的制孔加工。
5)将壁板和骨架分离,先清除毛刺,然后对骨架上疲劳区域内的初孔进行冷挤压。
6)冷挤压工作完成后,将壁板和骨架重新定位对合,然后将初孔扩至终孔,并进行锪窝。
本发明采用以数控机床为基础的自动化技术,实现自动化制孔,达到保证制孔精度、提高制孔效率的目的;采用螺旋铣制孔技术,以解决复材制孔及复材与钛合金叠层制孔的难题,其能有效解决复材制孔入、出口处撕裂、分层问题以及复材与钛合金加工参数切换问题。对非疲劳关键区不需要冷挤压的孔,可一次加工到位,无需分钻-扩-铰工艺过程,对于疲劳关键区的孔,先加工至初孔尺寸,然后进行冷挤压,最后再加工至终孔尺寸,初孔比终孔的直径小0.5mm,这可以克服因复位误差造成铰削余量不均问题。
Claims (8)
1.一种飞机机翼叠层材料装配制孔的方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)基于飞机机翼的数字模型,提取制孔信息;根据提取的制孔信息,规划机床的运动路径和制孔的加工参数;
2)对飞机机翼的壁板和骨架进行定位及姿态调节,然后对飞机机翼的壁板和骨架进行表面轮廓扫描测量,得到壁板和骨架的实际外形轮廓曲面模型,通过实际外形轮廓曲面模型对步骤1)中提取的制孔信息进行修正,并相应修正机床运动路径和制孔的加工参数,使孔的加工信息与现场实际情况相匹配;
3)按照步骤2)规划好的路径,通过描点笔在壁板上进行描点,描点结束后,对描点位置的正确性进行检查,待其正确后更换刀具;
4)根据规划好的路径和加工参数进行制孔及锪窝,其中,对于非疲劳关键区,制孔至终孔并完成锪窝,对于疲劳关键区,制孔至初孔尺寸,不作锪窝;
所述壁板为碳纤维复合材料材质,所述骨架为钛合金材质,具体制孔时,利用螺旋铣的方式进刀,先加工碳纤维复合材料部分,在刀尖距材料分界面0.2mm~0.3mm处,停止刀具轴向进给,改变加工参数,待刀具充分冷却后,再进行轴向进给,完成钛合金部分的制孔加工;
5)将壁板和骨架分离,对骨架上疲劳区域内的初孔进行冷挤压;
6)冷挤压工作完成后,将壁板和骨架重新定位对合,然后将初孔扩至终孔,并进行锪窝。
2.根据权利要求1所述的飞机机翼叠层材料装配制孔的方法,其特征在于,所述步骤1)中的制孔信息包括孔的坐标值和孔的法向矢量。
3.根据权利要求1所述的飞机机翼叠层材料装配制孔的方法,其特征在于,所述步骤3)中,描点笔进行描点时,通过视觉系统自动进行法向测量和轴向调整。
4.根据权利要求1所述的飞机机翼叠层材料装配制孔的方法,其特征在于,所述步骤4)中非疲劳区的制孔,先制孔至初孔尺寸,然后进行探伤检验,如果无损则继续加工至终孔。
5.根据权利要求1所述的飞机机翼叠层材料装配制孔的方法,其特征在于,所述初孔的直径比终孔直径小0.5mm。
6.根据权利要求1所述的飞机机翼叠层材料装配制孔的方法,其特征在于,所述步骤4)和6)的制孔工作由螺旋铣孔末端执行器加工完成。
7.根据权利要求1所述的飞机机翼叠层材料装配制孔的方法,其特征在于,所述步骤4)和6)的锪窝工作由锪椭圆窝终端执行器加工完成。
8.根据权利要求1所述的飞机机翼叠层材料装配制孔的方法,其特征在于,所述步骤5)中,壁板和骨架分离后清除毛刺。
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