工业机器人自动钻孔及锪窝一体化加工 被引量：20

1

作者 董辉跃 曹国顺 +1 位作者 曲巍崴 柯映林 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期201-208,共8页

为了提高工业机器人制孔的位姿精度,控制锪窝深度误差,利用激光跟踪仪跟踪机器人位姿,获得位姿偏差,并对机器人位姿偏差进行补偿,提高机器人制孔的位姿精度;利用光栅尺构成闭环控制系统,将制孔过程中机器人与工件变形引起的误差补偿到... 为了提高工业机器人制孔的位姿精度,控制锪窝深度误差,利用激光跟踪仪跟踪机器人位姿,获得位姿偏差,并对机器人位姿偏差进行补偿,提高机器人制孔的位姿精度;利用光栅尺构成闭环控制系统,将制孔过程中机器人与工件变形引起的误差补偿到制孔刀具的进刀位置,从而保证埋头螺栓孔的锪窝深度.采用该跟踪、补偿系统在平面试验件和曲面试验件上进行了工业机器人制孔位置精度和锪窝深度补偿加工试验.结果表明,机器人的位置精度和角度精度达到0.05mm和0.05°,锪窝深度误差控制在0.03mm以内. 展开更多

关键词 机器人 制孔 锪窝 补偿 精度

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基于视觉测量的沉头孔垂直度检测方法 被引量：16

2

作者 毕运波 徐超 +1 位作者 樊新田 严伟苗 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期312-318,共7页

为了提高沉头孔垂直度检测精度,实现检测过程自动化,提出一种基于视觉测量的沉头孔垂直度检测方法.该方法通过建立沉头孔平行投影数学计算模型,将三维空间测量问题转换为二维平面测量问题.为减小视觉测量过程中因透视投影产生的计算误差... 为了提高沉头孔垂直度检测精度,实现检测过程自动化,提出一种基于视觉测量的沉头孔垂直度检测方法.该方法通过建立沉头孔平行投影数学计算模型,将三维空间测量问题转换为二维平面测量问题.为减小视觉测量过程中因透视投影产生的计算误差,应用透视几何原理修正计算模型,通过牛顿法求解该模型,分析模型计算精度与窝深、物距之间的关系.最后进行了机器人自动化制孔与视觉测量实验,结果表明,采用该方法所得沉头孔垂直度的平均视觉测量误差约为0.03°. 展开更多

关键词 垂直度 视觉测量 沉头孔 透视投影

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基于压脚位移补偿的机器人制孔锪窝深度控制 被引量：13

3

作者 费少华 方强 +1 位作者 孟祥磊 柯映林 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1157-1161,1181,共6页

为了解决机器人自动制孔过程中由于飞机壁板变形和振动引起的锪窝深度控制问题,提出将终端执行器压脚位移作为实时补偿信号的制孔进给轴全闭环控制系统设计方法;根据制孔过程中压脚振动的实际频率特性,引入低通滤波器,考虑飞机壁板锪窝... 为了解决机器人自动制孔过程中由于飞机壁板变形和振动引起的锪窝深度控制问题,提出将终端执行器压脚位移作为实时补偿信号的制孔进给轴全闭环控制系统设计方法;根据制孔过程中压脚振动的实际频率特性,引入低通滤波器,考虑飞机壁板锪窝深度精度要求确定截止频率,有效抑制压脚高频振荡对进给轴位置精度的影响,保证锪窝深度以及加工孔的表面质量.在材料为铝合金的圆弧工件和平面工件上,分别加工直径为5.8和9.8mm的孔.实验结果表明,该系统可将加工孔的锪窝深度误差控制在0.02mm以内,表面粗糙度达到0.8μm. 展开更多

关键词 机器人制孔 锪窝深度 终端执行器 实时补偿 低通滤波器

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三维有限元动态分析不同螺距的两种螺纹种植体的应力分布 被引量：6

4

作者 王革 程祥荣 《实用口腔医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期214-216,共3页

目的 :研究有无防沉装置的两种种植体不同螺距的应力分布及力学相容性。方法 :采用三维有限元动态分析法 ,以 Supper SAP93程序在周期为 0 .8s的正弦半波力作用下对两种种植体进行应力分析 ,A组无防沉装置 ,B组有防沉装置。结果 :无防... 目的 :研究有无防沉装置的两种种植体不同螺距的应力分布及力学相容性。方法 :采用三维有限元动态分析法 ,以 Supper SAP93程序在周期为 0 .8s的正弦半波力作用下对两种种植体进行应力分析 ,A组无防沉装置 ,B组有防沉装置。结果 :无防沉装置者应力分布较均匀 ,有防沉装置者骨平面处应力相对集中 ,适当增大螺距可分散该处的应力。结论 展开更多

关键词 三维 有限元法 动态法 螺距 应力分析 牙种植体

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面向航空锪窝孔制孔质量的手持式视觉检测方法 被引量：3

5

作者 张辉 潘新 +3 位作者 李海伟 杜杰 罗志光 郭飞燕 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第18期71-78,共8页

飞机结构存在大量的标准连接孔,为了保证飞机装配质量,需要对锪窝孔的制孔质量进行检测。基于机器人或机床的视觉检测设备存在定位精度低、局部位置难到达、易受环境光影响等问题,提出了一种面向航空锪窝孔制孔质量的手持式视觉检测方法... 飞机结构存在大量的标准连接孔,为了保证飞机装配质量,需要对锪窝孔的制孔质量进行检测。基于机器人或机床的视觉检测设备存在定位精度低、局部位置难到达、易受环境光影响等问题,提出了一种面向航空锪窝孔制孔质量的手持式视觉检测方法,开发了锪窝孔孔径及窝深的亚像素检测算法,设计了一种手持式视觉检测设备,对机械结构、硬件系统和软件系统进行了详细阐述。以航空结构标准试验件为对象,将本方法所测孔径和锪窝深度与第三方认证机构的测试结果进行了对比。结果表明,本方法孔径精度测量精度优于0.01 mm,锪窝深度测量精度优于0.1 mm。设计的手持式视觉检测设备检测精度高、应用范围广且不受环境光的影响。 展开更多

关键词 锪窝孔 亚像素 手持式 视觉检测 飞机装配

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CFRP/Al叠层结构钻铰锪一体制孔切削力建模与预测技术 被引量：3

6

作者 王宁 张开富 祝起凡 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2016年第1期91-97,共7页

针对钻铰锪复合刀具一体制孔过程,构建瞬时切削力模型,为制孔切削力优化、抑制CFRP/Al叠层结构的制孔缺陷提供理论依据。将CFRP/Al叠层结构钻铰锪一体制孔过程拆分为钻削、铰削、锪窝,基于CFRP与Al的细观斜角切削模型,分别建立钻削、铰... 针对钻铰锪复合刀具一体制孔过程,构建瞬时切削力模型,为制孔切削力优化、抑制CFRP/Al叠层结构的制孔缺陷提供理论依据。将CFRP/Al叠层结构钻铰锪一体制孔过程拆分为钻削、铰削、锪窝,基于CFRP与Al的细观斜角切削模型,分别建立钻削、铰削、锪窝过程的动态切削力(轴向力与扭矩)模型。根据切削特点及所处切削状态对制孔过程进行阶段划分,利用钻削、铰削以及锪窝的切削力模型,计算出相应阶段的切削力。根据工作前角数学模型,分别建立钻削、铰削、锪窝过程的前角均值、剪切角均值和摩擦角均值的数学模型,并且给出纤维方向角关于时间的变化模型。基于接触力学理论建立横刃的切削力模型,最终形成CFRP/Al叠层结构钻铰锪一体制孔刀具的瞬时切削力的模型。最后,搭建制孔试验平台,进行钻铰锪一体制孔试验,验证瞬时切削力模型的正确性与可靠性。 展开更多

关键词 CFRP/AL叠层结构 斜角切削 钻铰锪一体制孔 切削力

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高效加工硬质合金沉孔用新型金刚石工具与工艺研究

7

作者 张乾坤 李苏望 +4 位作者 孙红丁 贺跃辉 江垚 陈豫章 肖逸锋 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2018年第2期47-50,56,共5页

介绍了一种加工硬质合金沉孔用新型金刚石工具与加工工艺。采用电镀和烧结金刚石磨头在数控铣床上,以螺旋进刀的加工方式,在不同进刀量和进给速度条件下,研究加工效率和磨头寿命的关系;研究不同尺寸、槽型的电镀和烧结金刚石磨头对不同... 介绍了一种加工硬质合金沉孔用新型金刚石工具与加工工艺。采用电镀和烧结金刚石磨头在数控铣床上,以螺旋进刀的加工方式,在不同进刀量和进给速度条件下,研究加工效率和磨头寿命的关系;研究不同尺寸、槽型的电镀和烧结金刚石磨头对不同材质的硬质合金沉孔的加工效率和沉孔精度等的影响;并采用扫描电镜(SEM)和光学显微镜分析金刚石磨头的显微组织。结果表明:与电镀金刚石磨头相比,烧结金刚石磨头具有更好的使用寿命和加工效率,将传统硬质合金沉孔(13 mm×5 mm)每孔的加工时间由2 h缩短为10~15 min,且每只磨头的打孔寿命约为33~42个。该研究有望进一步增大硬质合金等硬脆带孔材料的应用范围。 展开更多

关键词 硬质合金 沉孔加工 盲孔 金刚石磨头 数控铣床

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一种锪窝深度测量工具的设计 被引量：4

8

作者 黄惠 马信国 吴丹 《制造技术与机床》 北大核心 2014年第11期88-92,共5页

为满足锪窝深度测量对精度和经济性的要求,设计了一种简易的锪窝深度测量工具,具有设计制造简单、价格低、精度高、测量范围广的优点。详细阐述了锪窝深度测量工具的设计过程,从理论上分析了测量精度的影响因素,并进行了测量实验。结果... 为满足锪窝深度测量对精度和经济性的要求,设计了一种简易的锪窝深度测量工具,具有设计制造简单、价格低、精度高、测量范围广的优点。详细阐述了锪窝深度测量工具的设计过程,从理论上分析了测量精度的影响因素,并进行了测量实验。结果表明:当工件表面为平面时,锪窝深度测量工具的精度与测量区域的平面度相当;当工件表面为曲面时,则视曲率半径大小,存在不同程度的误差;若已知工件表面的面形,可以通过补偿消除误差。 展开更多

关键词 锪孔 锪窝深度 测量

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加工铝合金叠层结构的钻锪复合刀具优化设计 被引量：1

9

作者 洪常意 毕运波 +2 位作者 张秀云 李骥 李钢鸣 《工具技术》 北大核心 2023年第2期102-106,共5页

飞机壁板多为铝合金叠层结构,在自动钻铆加工过程中,对制孔毛刺有严格的质量要求,而控制铝合金叠层结构制孔时产生的毛刺是加工的关键点和难点。钻锪复合刀具作为制孔的执行端,对制孔质量起到关键作用。本文研究了毛刺产生机理,分析了... 飞机壁板多为铝合金叠层结构,在自动钻铆加工过程中,对制孔毛刺有严格的质量要求,而控制铝合金叠层结构制孔时产生的毛刺是加工的关键点和难点。钻锪复合刀具作为制孔的执行端,对制孔质量起到关键作用。本文研究了毛刺产生机理,分析了叠层结构毛刺的特殊性,并探索出相应的控制方法。结合ABAQUS有限元仿真,针对性地优化了钻锪复合刀具的设计,使其满足铝合金叠层结构的加工需求。 展开更多

关键词 铝合金叠层 毛刺 有限元仿真 钻锪复合刀具设计

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基于POS-SVM的高速锪窝钻装置的磨损量预测 被引量：1

10

作者 李国其 梅益 +2 位作者 秦剑 曹洋 宁雪梅 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2022年第8期117-120,共4页

针对接触表面磨损导致配合间隙变大,引起部件之间速度波动、机械振动,影响生产质量的问题,对高速锪窝钻装置齿形限位螺母圈和端面套筒间接触表面的磨损进行了研究。首先,依据Archard理论,结合有限元仿真技术,选取齿形限位螺母圈和端面... 针对接触表面磨损导致配合间隙变大,引起部件之间速度波动、机械振动,影响生产质量的问题,对高速锪窝钻装置齿形限位螺母圈和端面套筒间接触表面的磨损进行了研究。首先,依据Archard理论,结合有限元仿真技术,选取齿形限位螺母圈和端面套筒之间的配合间隙、相对滑动距离、表面摩擦系数、接触载荷为因素,磨损量为目标做了四因素五水平正交实验;其次,对正交实验结果作了极差分析,发现配合间隙和相对滑动距离对磨损量的影响最大;最后,利用PSO(粒子群优化算法)优化后的SVM(支持向量机)神经网络模型对齿形限位螺母圈和端面套筒间接触表面的磨损量进行预测,经过与BP神经网络、SVM神经网络预测的结果对比,发现PSO-SVM神经网络预测系统预测精度及稳定性较高,可用于摩擦副磨损量的预测。 展开更多

关键词 Archard磨损模型 锪窝钻 PSO-SVM神经网络 磨损量预测

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锪窝圆角半径对CFRP/Al机械连接结构力学性能影响

11

作者 王贤锋 邹凡 +2 位作者 刘畅 安庆龙 陈明 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期342-351,共10页

碳纤维增强复合材料(CFRP)和铝合金(Al)因其优异的机械/物理性能,广泛应用于新一代商用飞机.CFRP/Al沉头螺栓连接结构是重要的连接形式,其中锪窝圆角半径影响了机械连接性能.研究中设计制造不同锪窝圆角的钻锪一体刀具对锪窝圆角尺寸进... 碳纤维增强复合材料(CFRP)和铝合金(Al)因其优异的机械/物理性能,广泛应用于新一代商用飞机.CFRP/Al沉头螺栓连接结构是重要的连接形式,其中锪窝圆角半径影响了机械连接性能.研究中设计制造不同锪窝圆角的钻锪一体刀具对锪窝圆角尺寸进行控制,并采用基于复合材料渐进损伤模型的有限元仿真方法对不同锪窝圆角半径连接结构力学性能进行仿真和试验研究,分析了CFRP/Al叠层机械连接失效机理.结果表明,利用钻锪一体锪窝钻头可以有效控制锪窝圆角;锪窝位于CFRP层相比于位于铝合金层有着更大的极限强度;CFRP和铝合金材料均在锪窝圆角半径为1.0 mm时具有最大的极限载荷,即锪窝圆角略大于螺栓圆角有利于获得更好的机械连接性能. 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料 锪窝 圆角半径 机械连接 有限元仿真

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钻—扩—锪复合刀具参数化设计

12

作者 洪常意 张永亮 +2 位作者 张秀云 王洪亮 宋万万 《工具技术》 北大核心 2023年第3期80-84,共5页

钻—扩—锪复合刀具的设计和仿真均需要三维模型的支持,参数化设计可以提高建模的效率。研究了使用CATIA软件对钻—扩—锪复合刀具进行参数化设计的方法,并使用VB软件制作了设计界面,使参数化设计更加便捷。

关键词 钻—扩—锪复合刀具 参数化设计 CATIA VB

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CFRP/铝合金薄壁叠层构件旋转超声锪孔试验研究

13

作者 杨亚堃 郑侃 +2 位作者 董松 孙振文 孙连军 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第23期105-113,共9页

针对弱刚性CFRP/铝合金叠层构件锪孔孔壁表面粗糙度及锪孔深度难以控制的问题,开展了叠层构件旋转超声锪孔试验研究。重点开展了不同刚度条件下有、无超声振动锪孔对比试验,揭示了工艺参数、超声场能及制孔位置刚度对锪孔轴向力和表面... 针对弱刚性CFRP/铝合金叠层构件锪孔孔壁表面粗糙度及锪孔深度难以控制的问题,开展了叠层构件旋转超声锪孔试验研究。重点开展了不同刚度条件下有、无超声振动锪孔对比试验,揭示了工艺参数、超声场能及制孔位置刚度对锪孔轴向力和表面粗糙度的影响规律。试验结果表明,超声振动有效降低了锪孔轴向力、提升了锪孔孔壁质量,平均锪孔轴向力降幅达到12%,平均粗糙度R_(a)降低10%。横向刚度最小的孔位锪孔轴向力和孔壁粗糙度最大,其余孔位锪孔轴向力和孔壁粗糙度均随轴向刚度的减小而增大。同时,旋转超声加工可以实现铝合金有效断屑,避免长切屑对CFRP锪孔孔壁的二次损伤。 展开更多

关键词 CFRP/铝合金叠层构件 旋转超声锪孔 制孔位置刚度 轴向力 表面粗糙度

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基于改进BP神经网络算法的钻锪工艺参数优化 被引量：4

14

作者 李岸 庞志愿 《工具技术》 北大核心 2024年第2期110-115,共6页

针对目前工业机器人钻锪工艺参数选取主要依靠经验法的问题,提出基于改进BP神经网络算法的钻锪工艺参数优化方法。分析钻锪工艺过程并针对工艺参数和加工质量的关系进行正交实验设计和相关性分析;针对哈里斯鹰算法的不足,在猎物逃脱几... 针对目前工业机器人钻锪工艺参数选取主要依靠经验法的问题,提出基于改进BP神经网络算法的钻锪工艺参数优化方法。分析钻锪工艺过程并针对工艺参数和加工质量的关系进行正交实验设计和相关性分析;针对哈里斯鹰算法的不足,在猎物逃脱几率和猎物跳跃强度两方面对其进行改进;运用改进的哈里斯鹰算法优化BP神经网络,并基于改进的BP神经网络算法建立工艺参数优化数学模型;采用fmincon函数求解最优工艺参数并进行实验验证。分析结果表明,与由经验法确定的工艺参数相比,优化后的工艺参数在孔径精度和锪窝深度精度方面分别提高了17.9%和26.5%,满足了加工质量要求,并保证了加工效率。 展开更多

关键词 孔径精度 锪窝深度精度 工艺参数 BP神经网络算法 哈里斯鹰算法

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基于机器视觉的锪窝深度检测方法研究 被引量：2

15

作者 聂鹏 王家明 +3 位作者 郭勇翼 单春富 纪俐 李正强 《工具技术》 北大核心 2022年第9期134-139,共6页

针对飞机板材上锪窝孔深度检测效率低及人工检测主观性大等问题,提出了一种基于机器视觉的锪窝深度检测方法。根据锪窝孔的特点,设计了一套以3D激光轮廓传感器为基础的锪窝孔图像采集系统,利用Halcon算法库对采集到的图像进行分析处理... 针对飞机板材上锪窝孔深度检测效率低及人工检测主观性大等问题,提出了一种基于机器视觉的锪窝深度检测方法。根据锪窝孔的特点,设计了一套以3D激光轮廓传感器为基础的锪窝孔图像采集系统,利用Halcon算法库对采集到的图像进行分析处理。利用阈值分割算法和形态学图像处理算法对锪窝孔进行边缘粗定位,通过卡尺工具法提取锪窝孔外圆的亚像素边缘点,采用RANSAC算法拟合边缘点得到光滑的边缘曲线并获取其半径,从而计算出锪窝深度。经实验验证,该检测方法正确率高且稳定性好,测量精度可达到20μm。 展开更多

关键词 机器视觉 锪窝深度 HALCON 圆拟合 亚像素

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钛合金大孔径高精度半自动锪窝技术研究 被引量：1

16

作者 董卫萍 邢欣 +1 位作者 张璐 金术俊 《工具技术》 北大核心 2023年第6期114-116,共3页

作为在航空航天等领域获得广泛应用的一种难加工材料,钛合金的高效切削一直是全球航空工业生产和科学研究的主要课题。对于飞机制造中钛合金大孔径锪窝,传统手工锪窝能力不足,无法实现;设备锪窝能力可满足需求,但其在圆弧型面上锪窝时... 作为在航空航天等领域获得广泛应用的一种难加工材料,钛合金的高效切削一直是全球航空工业生产和科学研究的主要课题。对于飞机制造中钛合金大孔径锪窝,传统手工锪窝能力不足,无法实现;设备锪窝能力可满足需求,但其在圆弧型面上锪窝时定位过程复杂,难以满足锪窝效率;半自动制孔工具制孔能力强,精度高,稳定性好,可依靠工装实现孔径轴向定位。因此,本文从半自动锪窝可行性、窝深精度控制和窝径同轴度控制三方面制定技术方案,通过应用场景试验确定技术参数,并在产品上进行实际应用,实现了大孔径难加工材料的高效率和高质量的稳定锪窝。 展开更多

关键词 钛合金 大孔径 半自动锪窝 窝深精度 窝径同轴度

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木材钻孔直径对置入销钉的握着力的影响

17

作者 石晓梅 《陕西科技大学学报（自然科学版）》 2004年第1期107-110,共4页

通过对钢琴音准稳定性的研究,探讨了木材钻孔直径对置入销钉的握着力的影响,确定了获取最大握着力的定性理论基础及试验方法,为众多类似问题的木结构设计提供了现实的设计方法:(1)选择弦轴板钻孔直径时,应每批进行实验;(2)模拟生产过程... 通过对钢琴音准稳定性的研究,探讨了木材钻孔直径对置入销钉的握着力的影响,确定了获取最大握着力的定性理论基础及试验方法,为众多类似问题的木结构设计提供了现实的设计方法:(1)选择弦轴板钻孔直径时,应每批进行实验;(2)模拟生产过程和正确选择实验条件非常重要;(3)强度校核时允许出现较小范围的危险区域(小于20°)。 展开更多

关键词 木材 钻孔直径 置入销钉 握着力 钢琴 音准 稳定性 弦轴

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压头埋头度对卷封叠接率的影响

18

作者 范田露 《包装与食品机械》 CAS 1999年第4期4-10,19,共8页

本文通过对设定理想参数下的２０９罐型在计算机上的模拟卷封，分析了压头埋头度对卷封叠接率的影响，阐述了压头埋头度对卷封叠接率的影响趋势，并提出改变压头埋头度对改变卷封叠接率的参考数据。

关键词 罐头 卷封 封口 叠接率 制罐 二重卷封 埋头度

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