【摘 要】
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大型民用飞机机身段自动化制孔装备是大飞机制造时代强有力的装备支撑。机身大部件弱刚性特点带来了一系列加工装配难点,如何保证并且有效提升装备的制孔、锪窝精度成为飞机机身段自动化制孔装备研制的主要技术难点。本文以ARJ21的机头前机身对接装配为应用背景,针对其弱刚性特点,研制了刚柔结合环形制孔系统,并对系统制孔精度、锪窝深度精度控制技术展开研究。论文的主要内容如下:（1）分析了刚柔结合环形制孔系统设计需
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大型民用飞机机身段自动化制孔装备是大飞机制造时代强有力的装备支撑。机身大部件弱刚性特点带来了一系列加工装配难点,如何保证并且有效提升装备的制孔、锪窝精度成为飞机机身段自动化制孔装备研制的主要技术难点。本文以ARJ21的机头前机身对接装配为应用背景,针对其弱刚性特点,研制了刚柔结合环形制孔系统,并对系统制孔精度、锪窝深度精度控制技术展开研究。论文的主要内容如下:（1）分析了刚柔结合环形制孔系统设计需求,根据ARJ21机身对接结构、工艺指标以及对接系统功能分析,设计了刚柔结合环形制孔系统的各个主要组成部分,包括结构本体以及软硬件组态设计。（2）提出了加速度自适应的前馈控制间隙补偿方法。分析了系统主要运动轴反向间隙补偿需求以及间隙测量方法。在此基础上设计了加速度自适应补偿算法并设计了前馈补偿控制器,最后进行了反向间隙的仿真分析以及试验验证。（3）研究了基于钻锪过程力控制的窝深控制方法。首先分析了锪窝深度的误差来源,提炼出弱刚性蒙皮窝深控制的难点。接着设计了一种用于电动和弹簧耦合压力脚压紧力的测量装置及压紧力控制方法,进一步通过分段式进给补偿钻孔阶段的轴向变形,最后通过变工艺参数抑制变形提升锪窝精度。（4）开发了系统上位层软件并对系统各项指标展开试验验证,进行了制孔试验、锪窝试验以及柔性轨定位精度试验验证。
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