面向多品种大型筒类薄壁件的机外预调系统及方法

来源：计算机集成制造系统杂志2024年第11期北京时间：

作者：史懋源, 王艺玮, 赵雄, 郑联语, 张月红, 张志奇, 李春雷

单位：1.北京航空航天大学机械工程及自动化学院2.中国运载火箭技术研究院3.山西航天清华装备有限责任公司

摘要：针对大型薄壁件机内找正定位效率低,机床占用率高等问题,依据“机外找正-机内加工”的双工位作业模式,提出并开发了面向多品种大型筒类薄壁件的机外预调系统,主要包含机外预调工作站及其管控软件。机外预调工作站由四轴测量设备、测量末端(百分表或激光扫描仪)和零点定位工装等组成,而管控软件则主要包含打表数据分析、点云数据分析和辅助调姿等功能。对于圆柱、圆锥筒类薄壁件,利用百分表配合四轴测量设备完成其位姿打表数据测量并通过管控软件计算调姿量,辅助工人完成工件调姿。对于异形筒类薄壁件,利用激光扫描仪配合四轴测量设备完成测量获取点云数据,进而通过管控软件利用点云配准手段计算加工坐标系的修正量。在机外预调工作站上完成多品种薄壁件位姿测量及预调后,利用零点定位系统将其快速转运至机床内部完成加工。在某型武器中的三类典型筒类薄壁件进行了机外预调应用验证,结果表明机外预调系统可提高圆柱、圆锥类零件找正效率约4倍,提高异形类零件找正效率约0.7倍。同时,该设备具备一定的通用性,可为航空航天制造业中其他类型的大型薄壁件找正定位过程提供参考及技术支持。

关键词：多品种大型筒类薄壁件,定位找正,机外预调,自动打表测量,点云测量

基金资助：国家自然科学基金资助项目(52375477);山西省关键核心技术和共性技术研发攻关专项资助项目(2020XXX005)。