[发明专利]一种曲面复合金属壁板孔加工方法

说明书

一种曲面复合金属壁板孔加工方法，包括安装摄像机的钛合金复合壁板自动钻孔设备、钻孔设备固定在机器人臂前端，其特征在于将该自动钻孔设备在机器人控制系统中增设专有加工程序，并对NC参数、宏程序CLAMP/UNCLAMP进行设置，对PLC程序进行逻辑编辑，执行曲面复合壁板孔加工步骤。该方法根据仿真程序能够找正壁板法向，保证被加工孔与面垂直；能根据加工壁板情况调整压紧机构压力的大小，保证工件不会因压力太大或太小影响孔加工的质量；钻‑铰复合刀具能一次性完成高质量孔加工，啄钻加工方法可避免加工过程中产生长屑。本方法采用复合刀具一次完成孔的加工，解决了复合壁板孔加工质量不稳定、定位不准、效率低、积屑等问题。

技术领域

本发明涉及飞机行业加工领域，具体为一种曲面复合金属壁板孔加工方法。

背景技术

飞机制造过程中复合壁板较多，飞机生产过程中对装配孔的加工要求非常严格，由于板材较大，且为曲面结构，厚度在4-6mm之间，目前国内飞机复合壁板制孔以人工加工为主，加工过程中孔的加工质量和稳定性得不到保证，经常出现孔加工不合格的问题；同时，此类孔加工精度要求较高，人工加工需要分钻、铰两道工序，使壁板的制造时间较长，从而增加了企业的制造成本。研发了加工复合壁板的专用设备，并获得专利ZL200810229214.0一种钛合金壁板自动钻孔设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种曲面复合壁板孔加工方法，该方法能保证被加工飞机零件加工过程中稳定，同时一次性完成孔的钻-铰加工，提高孔加工的质量，提升企业制造效率。

本发明曲面复合金属壁板孔加工方法，包括安装摄像机的钛合金壁板自动钻孔设备、自动钻孔设备固定在机器人臂前端，其特征在于在机器人控制系统中增设该自动钻孔设备用的专有加工程序，并对NC参数、宏程序CLAMP/UNCLAMP进行设置，对PLC程序进行逻辑编辑；执行曲面复合壁板孔加工步骤为：

1)自动钻孔设备运行到基准孔附近；

2)摄像机工作，找到基准孔位置，建立空间坐标系；

3)移动到待加工孔位置，距金属板材表面2mm处；

4)压紧机构自动伸出压紧壁板；

5)电机启动，带动主轴转动，专用刀具进行钻孔；

6)根据程序设定金属板壁厚采用“啄钻”的方式依次进行钻、铰加工；

7)完成孔加工后，主轴停止转动、缩回；

8)压紧机构反向运动，松开壁板；

9)移动到下一个待加工孔处；

10)循环依次完成多个孔加工。

本发明的有益效果：

采用该方法加工飞机复合壁板孔，根据仿真程序能够找正壁板法向，保证被加工孔与面垂直；能根据加工壁板情况调整压紧机构压力的大小，保证工件不会因压力大小影响孔加工的质量；钻-铰复合刀具加工孔过程中，一次完成高质量孔加工，采用钻一定深度后退刀、排屑，然后继续钻的“啄钻”工艺，不会产生积屑现象。本方法能保证复合壁板孔加工过程中被加工件稳定、采用复合刀具一次完成加工、采用专用加工工艺，解决了复合壁板孔加工质量不稳定、定位不准、效率低、积屑等问题。本发明拓展开可以是曲面金属孔加工方法，根据所用刀具特性，重新建立加工坐标系、建立工件轮廓、定义专用加工程序中的刀具程序。

实现复合壁板孔加工中关键点在于：

1、采用了的钻-铰复合刀具，满足了孔加工质量的要求；

2、设备上装有的自适应压紧设备，能够根据复合壁板加工工况自动调整压力大小；

3、采用“啄钻”工艺，解决了加工过程中积屑的问题；