摘要：本文探讨了大型自动钻铆机托架系统的变形机理及其影响。研发了基于CATIA V5 的托架变形补偿技术及变形模拟系统，可对变形量在加工过程实施实时修补，有效的解决了自动钻铆机大型托架的变形问题并已成功应用于ARJ21 的机翼壁板的生产。
关键词：自动钻铆机、托架变形、CATIA V5、CAA

在飞机制造中，装配连接质量直接影响飞机结构抗疲劳性能与可靠性，高性能航空器连接结构必须采用先进的连接技术。现代飞机的安全使用寿命要求日益增长，军机寿命、干线飞机寿命分别要求达到8000、50000 飞行小时以上，而手工铆接难以保证寿命要求。西飞承制的按现代设计标准设计的ARJ21 新支线壁板的抗疲劳与可靠性要求更高，必须应用自动钻铆技术实现稳定的高质量连接。

为实现自动钻铆技术必须解决托架系统的变形问题，才能使铆头准确、自动的定位完成铆接动作。本文分析了自动钻铆机托架系统的变形机理及其影响，利用CATIA V5 的CAA二次开发技术实现了基于CATIA V5 的托架变形补偿技术及变形模拟系统，可在CATIA V5下对托架变形进行模拟，实现了在加工过程中对NC 数据实时修补，有效的解决了自动钻铆机大型托架的变形问题并成功应用于ARJ21 的机翼壁板的生产。

1 自动钻铆机托架变形原理、影响分析及模型建立 http://opticsky.net

要进行数字控制钻铆机自动钻铆，计算机理论模型和工装夹具及铆接工件之间必须建立精确映像。为了建立这种精确映像，托架自重及载荷变形、A 角及B 角转动对变形的影响，对理论坐标造成的偏移等因素必须有所考虑。对变形及坐标偏移，需进行实时修正补偿，使得计算机理论模型和工装夹具及铆接工件在机床加工坐标系内保持一致。

研究采用试验和数值模拟方法进行研究工作。

1．1 自动钻铆机托架变形的几个主要因素及其影响分析：

· 托架结构采用的是口管型钢梁，自重大，运动惯性大，运动颤动大，加上工装及工件的重量，根据拖架的结构形状及以前加工试验的结果验证，会造成在Z 向的较大的变形。

· 托架可按 A、B 角转动，使得加载到托架垂直方向的载荷发生变化，拖架的变形，随A、B 角的变化发生几何变化，对Z 向，X 向，Y 向的影响也发生变化。

· A 、B 角转动中心的安装精度；B 角转动中心线及其滑动支撑面的平面度对变形的补偿计算也有影响。可通过提高加工精度保证。

· 壁板在工装围板上放置的柔性与刚性指标。

· 装夹方法、基准等其它影响因素。