随着我国航空领域快速发展,用于飞机装配的多种关键技术也越来越多的应用到生产中。其中,自动钻铆控制技术更是发展迅速,逐渐取代人工钻铆,提高了飞机零部件的装配效率。同样的,机身大部件的装配过程作为整机装配的重要一环,也亟需寻求现代化的自动钻铆加工技术,本文主要针对用于机身大部件装配钻铆加工的数控机床,展开控制系统的研究与设计工作,推进国产基础装备向高精度、高速、高效的国际先进水平发展。全文主要研究内容如下:(1)设计了应用于机身大部件装配的自动钻铆控制系统总体方案。从机身大部件装配的功能需求出发,分析了组合加工机床的系统组成,包括各个功能模块以及整个机床的工作流程,分别从硬件层面和软件层面对控制系统进行分析,提出了基于华中8型数控系统的硬件组态和基于PC的多软件协同的集成控制软件的实施方案。(2)对机身大部件组合机床各功能模块分别进行详细的控制系统设计。将组合机床按照功能需求进行模块化划分,主要分为机床本体及转台、末端执行器和柔性工装,最终完成了机床本体和转台的数控系统控制方案、末端执行器的倍福PLC系统控制方案、柔性工装的多轴多通道的控制方案设计。(3)开展了组合数控机床双轴同步驱动技术研究。分析了机床Y轴双电机同步驱动对机床运动加工性能的重要性。在原有数控系统的控制基础上,采用交叉耦合的控制策略,运用PID算法设计补偿单元控制器。将仿真模型在simulink环境下仿真,对仿真结果进行对比得出结论。提高了机床Y轴的双轴驱动同步运动性能和机床伺服运动的可靠性。(4)设计了自动钻铆系统上位层集成控制软件。从软件的需求分析为切入口,详细分析了上位机集成控制软件的客户需求,针对需求做出软件具体的解决方案。完成了上位机集成控制软件的界面设计和底层功能代码设计,经过软件测试,其功能可以满足集成控制的需求。