本文關鍵詞：自動化制孔機床控制系統(tǒng)設計中的關鍵技術(shù)研究

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【摘要】：自動化制孔機床在金屬加工中應用比較廣泛,特別是在高強度、高疲勞壽命輕質(zhì)材料(碳纖維復合材料、鈦合金、鋁合金等)曲面制孔,解決了以往手工制孔帶來的低效率、工藝穩(wěn)定性差等問題。本機床的成功研制將大大降低工人的勞動強度,提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率,增加工藝穩(wěn)定性。首先,綜述了國內(nèi)外自動化制孔技術(shù)及裝備的研究和應用現(xiàn)狀。在分析飛機機身蒙皮的結(jié)構(gòu)的基礎上,為實現(xiàn)在中后段機身高質(zhì)量、高效率的自動化制孔,構(gòu)建一套集成西門子CNC系統(tǒng)和PLC編程技術(shù)、激光法矢測量技術(shù)、位移傳感器在線測量技術(shù)和計算機控制技術(shù)的自動化制孔機床控制系統(tǒng)。在明確自動化制孔機床控制系統(tǒng)各組成和功能的前提下,提出基于Profibus和Profinet實時現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)設計總體技術(shù)方案,包括硬件配置方案設計、各控制單元電氣設計、總體結(jié)構(gòu)設計及軟件設計等內(nèi)容。根據(jù)自動化制孔機床控制系統(tǒng)的應用及性能分析,擬定了課題的關鍵技術(shù)的研究內(nèi)容。自動化制孔機床制孔過程中的法矢測量及調(diào)整方法;锪窩時,蒙皮發(fā)生形變,為確保锪窩精度,提出在進給方向補償方法。最后,基于自動化制孔機床實驗平臺,闡述了制孔工藝流程,并對控制系統(tǒng)硬件設計方案、軟件功能、法矢測量及調(diào)整、锪窩深度補償?shù)妊芯績?nèi)容進行了試驗性驗證。實驗結(jié)果表明,該自動化制孔機床控制系統(tǒng)制孔定位精度控制在0.2mm內(nèi),法向精度控制在0.5°內(nèi),锪窩精度控制在+0.05mm內(nèi),制孔效率為4孔/分鐘,能大幅度提高飛機蒙皮的制孔質(zhì)量和效率,實現(xiàn)制孔自動化和數(shù)字化。
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG527

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本文編號：1168238