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機(jī)器人制孔終端康茂盛CAMOZZI執(zhí)行器
機(jī)器人自動(dòng)制孔系統(tǒng)作為柔性加工設(shè)備，靈活性高，且成本低，既適用大批量生產(chǎn)，又能快速適應(yīng)產(chǎn)品更換，適應(yīng)小批量或研制階段的裝配生產(chǎn)，因此在國(guó)外航空制造領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，并開始顯現(xiàn)效益。

機(jī)器人制孔終端康茂盛CAMOZZI執(zhí)行器
國(guó)內(nèi)機(jī)器人自動(dòng)制孔系統(tǒng)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用幾乎為空白，主要依靠引進(jìn)國(guó)外自動(dòng)鉆鉚機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)制孔功能。在此背景下，對(duì)制孔終端CAMOZZI執(zhí)行器的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。提出基于終端CAMOZZI執(zhí)行器的機(jī)器人自動(dòng)制孔系統(tǒng)，對(duì)制孔系統(tǒng)每個(gè)組成部分的結(jié)構(gòu)、功能和特點(diǎn)作了詳細(xì)的介紹，zui后分析機(jī)器人自動(dòng)制孔系統(tǒng)的制孔工藝流程及其特點(diǎn)。終端CAMOZZI執(zhí)行器進(jìn)給系統(tǒng)的控制原理，根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求提出基于SynqNet總線技術(shù)的控制系統(tǒng)，并詳細(xì)介紹系統(tǒng)中的硬件組成。然后根據(jù)進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)原理提出進(jìn)給軸的全閉環(huán)控制方式，并設(shè)計(jì)交流伺服控制系統(tǒng)中電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)的PID控制器。zui后介紹主軸電機(jī)的控制系統(tǒng)。由于制孔過程中工件的變形和振動(dòng)使得锪窩深度難以控制，首先提出基于壓腳位置實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)倪M(jìn)給軸閉環(huán)控制系統(tǒng)，將制孔過程中的壓腳位移等效于工件的變形量，并實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)竭M(jìn)給深度。同時(shí)設(shè)計(jì)低通濾波器，抑制壓腳的高頻振動(dòng)對(duì)位置控制的干擾，以獲得精確的锪窩深度和良好的表面質(zhì)量。zui后介紹該控制系統(tǒng)在MechaWare軟件中的實(shí)現(xiàn)過程。鉚釘、螺栓是當(dāng)前飛機(jī)裝配的主要連接方式，鉚釘孔、螺栓孔的加工效率和質(zhì)量直接決定著飛機(jī)裝配的效率和飛機(jī)連接強(qiáng)度。首先對(duì)當(dāng)前廣泛應(yīng)用的鉆孔技術(shù)進(jìn)行了介紹，指出當(dāng)前的鉆孔技術(shù)在應(yīng)用中所面臨的缺陷和不足之處，同時(shí)詳細(xì)描述了螺旋銑制孔技術(shù)的制孔范圍、制孔原理及相對(duì)傳統(tǒng)制孔所*的優(yōu)點(diǎn)，并對(duì)當(dāng)前螺旋銑制孔技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了闡述，提出了研究?jī)?nèi)容和研究方案。 為了解決在碳纖維復(fù)合材料、鈦合金上制螺栓孔時(shí)遇到的制孔困難問題，設(shè)計(jì)了一種螺旋銑制孔終端CAMOZZI執(zhí)行器，該CAMOZZI執(zhí)行器包括刀具自轉(zhuǎn)單元、刀具公轉(zhuǎn)單元、刀具徑向偏移單元、軸向進(jìn)給單元和底座壓腳單元，對(duì)各部分的結(jié)構(gòu)及功能進(jìn)行了詳細(xì)描述，并對(duì)CAMOZZI執(zhí)行器上的三個(gè)伺服電機(jī)在功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩三方面的可用性進(jìn)行了校核。螺旋銑技術(shù)是刀具自轉(zhuǎn)、進(jìn)給的同時(shí)并做公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的一種制孔方式，為了更方便的優(yōu)化各個(gè)加工參數(shù)，對(duì)螺旋銑技術(shù)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)進(jìn)行了分析和計(jì)算，螺旋銑刀具有端部和外圍兩種切削刃，所以在螺旋銑制孔過程中刀具有兩個(gè)加工區(qū)域，一個(gè)是鉆削區(qū)域，另一個(gè)是銑削區(qū)域，對(duì)兩個(gè)區(qū)域中刀具公轉(zhuǎn)一周的制孔深度進(jìn)行了求解，并根據(jù)制孔深度求解出了銑削量和鉆削量的比例，可以根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)制孔加工參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，改善制孔質(zhì)量。為了驗(yàn)證終端CAMOZZI執(zhí)行器控制系統(tǒng)的可行性以及對(duì)锪窩深度的控制效果，第五章針對(duì)不同加工表面、不同壓緊力、不同規(guī)格刀具，設(shè)置多組實(shí)驗(yàn)。

機(jī)器人制孔終端康茂盛CAMOZZI執(zhí)行器
根據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析得到，經(jīng)過壓腳位置實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)慕K端CAMOZZI執(zhí)行器進(jìn)給系統(tǒng)能夠?qū)粮C深度誤差控制在0.02mm以內(nèi)，并且使加工孔的圓度、表面光潔度以及加工效率等相比較手工制孔有了大大的改善。