[发明专利]一种适用于飞机起落架交点孔精镗加工装置及其方法

说明书

技术领域

本发明属于飞机数字化装配技术领域，涉及一种适用于飞机起落架交点孔精镗加工装置及其方法。

背景技术

数字化装配是飞机装配的必然发展趋势。数字化装配可以提高装配协调准确度、提高结构抗疲劳性能和可靠性、改善工人劳动环境、降低劳动强度、装配过程高度柔性化和自动化。但是飞机装配过程中有许多关键交点孔需要加工，如起落架交点孔。为了满足飞机的气动性、运动部件的稳定性和协调性，这些关键孔的加工表面粗糙度、位置精度要求非常高。采用飞机数字化装配工装，虽然大幅度简化了飞机装配现场的工装布局复杂性，但仍然难以腾出空间布局传统的专用机床设备。虽然有时可以采用自动进给钻加工，但是自动进给钻的进给方向调整非常复杂，需要频繁装刀和下刀，人工操作极其不方便，效率低。对于这种情况，具有多自由度的机器人可以灵活克服空间干涉问题，高效率调整刀具方向和位置，实现交点孔的镗孔加工。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种适用于飞机起落架交点孔精镗加工装置及其方法。

适用于飞机起落架交点孔精镗加工装置中的镗孔终端执行器安装在工业机器人末端法兰上形成镗孔设备，镗孔终端执行器包括第一导轨、第二导轨、第一靶标、气缸、主轴、伺服电机、底座、丝杠、压脚、第二靶标和镗刀刀柄；第一导轨、第二导轨、气缸、伺服电机、和丝杠装在底座上，第一靶标装在主轴上，主轴安装在丝杠上，丝杠与伺服电机相连，伺服电机带动丝杠旋转推动主轴沿第二导轨进给运动，压脚装在气缸顶杆上，在气缸的推动下沿第一导轨运动，镗刀刀柄安装在主轴的锥孔里，第二靶标安装在镗刀刀柄端部中心位置。

适用于飞机起落架交点孔精镗加工方法的步骤如下：

1）气缸将压脚弹出，压脚压在孔所在平面上；

2）伺服电机驱动主轴进给运动，通过激光跟踪仪连续测量第一靶标，获得主轴的进给方向与理论进给方向的偏差；

3）气缸将压脚收回，压脚脱离孔所在平面；

4）根据方向偏差，工业机器人携带镗孔终端执行器运动，调整镗刀刀柄的方向；

5）重复步骤1）～步骤4），将镗刀刀柄的方向调整精度达到0.05°；

6）气缸将压脚弹出，压脚压在孔所在的平面上；

7）通过激光跟踪仪测量第二靶标，获得镗刀刀柄在交点孔15中的位置与理论位置偏差；

8）气缸将压脚收回，压脚脱离孔所在平面；

9）根据位置偏差，工业机器人携带镗孔终端执行器运动，调整镗刀刀柄的位置；

10）重复步骤6）～步骤9），将镗刀刀柄的位置调整精度达到0.05mm；

11）在镗刀刀柄上装上镗头镗孔，当主轴、工业机器人颤振时，将主轴转速由400转/分钟调整为200转/分钟，主轴进给速度由40mm/分钟调整为20mm/分钟，之后加工3-5刀后，主轴转速恢复到400转/分钟，主轴进给速度恢复到40mm/分钟。

本发明与现有技术相比，具有的有益效果：

1）机器人携带终端执行器，可以根据现场工装的分布情况，合理规划运动路径，实现安全避障，防止与现场工装及飞机产品的碰撞，弥补机床因为干涉无法到达加工位置的缺点；

2）镗孔加工的质量达到了机床加工水平，孔表面粗糙度达到Ra0.8，圆度0.003mm；

3）可以根据需要调整镗孔的位置和方向，具有很高的灵活性。

附图说明

图1是适用于飞机起落架交点孔精镗加工装置结构示意图；

图2（a）是本发明的镗孔终端执行器主视图；

图2（b）是本发明的镗孔终端执行器测视图；

图中：工业机器人1、镗孔终端执行器2、第一组导轨3、第二组导轨4、第一靶标5、气缸6、主轴7、伺服电机8、底座9、丝杠10、压脚11、第二靶标12、镗刀刀柄13、激光跟踪仪14、交点孔15、孔所在平面16、工件17。

具体实施方式