一种用于自动钻铆托架变形的修补数据处理方法

摘要

本发明公开了一种用于自动钻铆托架变形修补数据处理方法，该方法在c型自动钻铆托架上对装夹在壁板上的铆接工件的变形及坐标偏移进行实时修正补偿，该自动钻铆托架自重大，跨距长，托架以及工件自重引起的变形量也很大(垂直于托架中心平面方向)，且有两个独立角度的转动，变形量由于托架姿态不同而动态变化，变形偏差会直接导致壁板铆接加工超差。这种变形修补数据处理技术的目的是对托架建立变形模型，采用数值方法，使得加载于托架上的工件(要自动铆接的飞机壁板类零件)的位置点在运动过程中形成精确控制，控制工件上的铆接点的位置参数和法矢量参数，以达到铆接产品的精度要求。实验结果及实际加工验证了该技术方法的可行性和正确性。

主权项

1.一种用于自动钻铆托架变形修补数据处理方法，其特征在于，该方法在c型自动钻铆托架上对装夹在壁板上的铆接工件的变形及坐标偏移进行实时修正补偿，包括以下步骤：1)基线标示及测量托架制造时，在托架水平状态下，在托架沿托架长度方向上的内外各标画出和A角理论转动中心线平行的直线，直线上标画一些点作为拖架自重变形基准线控制节点；自重变形曲线数据测量在A、B角为零的状态下，没有安装铆接工件和工装夹具时，测量给出测量托架上标画的两条基线控制点坐标；加载铆接工件及夹具以后变形曲线数据测量，在A、B角为零状态，并安装铆接工件和工装夹具情况下，测量给出测量托架上标画的两条基线控制点坐标；据测量的基线控制点坐标，建立两条自重状态、两条加载铆接工件和工装夹具的载荷状态共4条变形控制曲线；2)根据基线数据变化规律，建立变形模型根据步骤1)的变形控制曲线，建立变形模型的两张变形曲面，其中一张为自重状态，另一张为加载工件及夹具状态，形成随托架姿态变化的变形量包络区间；3)根据变形模型，对理论模型进行修正差补变形修正计算以前，必须使变形测量坐标和工件模型坐标，理论模型的坐标系统齐平，即基准对齐；拖架在载荷分布确定以后，托架姿态的变化，相当于托架水平状态载荷的均匀增加或减少，托架垂直方向变形量与具有相同分布的载荷大小成线性变化；数值计算包括：铆接点的理论坐标(X，Y，Z)，法向量(Nx，Ny，Nz)；计算数据：①在自重变形曲面上，计算(X，Y)位置的Z向自重变形量V1；②在载荷的变形测量曲面上，计算(X，Y)位置的变形量V2；③以理论铆接点的理论法线，计算一个托架运动A，B角度；④按线性规律，计算载荷W*COS(A)*COS(B)情况下的(X，Y)位置的变形量V3；⑤对理论点位置坐标进行修补形成变形后的位置坐标(X，Y，Z’)；⑥在理论模型曲面上，(X，Y)位置找临近三点，形成三角平面片，计算三点的变形坐标，利用三点变形坐标的平面法向，作为理论变形法向(NX’，NU’，NZ’)；⑦利用(X，Y，Z’)及(NX’NY’NZ’)修改APT文件，经后置处理后形成控制拖架运动指令，控制c型自动钻铆托架运动到实际工件上的任意点及其法向姿态，达到在铆接中动态修补控制。