1、航空鈦板憑借其優(yōu)異的綜合材料性能,在飛機蒙皮件的生產(chǎn)中應(yīng)用日益廣泛,但由于蒙皮件規(guī)格多、曲面復(fù)雜、生產(chǎn)批量小,鈦板毛坯溫/熱(蠕變)成形時無法預(yù)制定位孔,目前,國內(nèi)的航空鈦板蒙皮件在機械加工過程中普遍存在裝夾難、定位難、成本高的問題。近年來,隨著現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展,許多新技術(shù)涌現(xiàn)出來:一方面,國外已經(jīng)有研究將柔性工裝技術(shù)應(yīng)用于飛機蒙皮的制造中,但其成本依然過高;另一方面,在一些特種制造領(lǐng)域,工件自定位技術(shù)也取得了一定的研究成果。在這種背景

2、下,本文對基于自定位技術(shù)的航空鈦板柔性加工設(shè)備進行了設(shè)計與研究,主要成果如下:
　　(1)針對國內(nèi)航空鈦板機械加工中存在的問題,提出一種柔性自尋位加工的方法。根據(jù)不同企業(yè)的需求,提出了兩套航空鈦板柔性自尋位加工方案,使用柔性工裝對蒙皮毛坯進行裝夾,利用測量技術(shù)確定工件位姿,采用尋位系統(tǒng)進行自定位,實現(xiàn)了“柔性裝夾—測量—尋位—加工—檢測”的一體化。
　　(2)針對兩套柔性自尋位加工方案,采用多點定位支撐、真空吸附夾緊的方法,

3、分別完成了低成本被動式和主動式兩套柔性工裝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計,并基于CATIA開發(fā)了用于確定柔性工裝支撐參數(shù)的軟件輔助系統(tǒng)。
　　(3)針對航空鈦板機械加工中的自尋位問題,提出了一種基于ICP(最近點迭代)算法的“兩級定位”策略,粗匹配時從CAD模型匹配至點云數(shù)據(jù),精匹配時從點云數(shù)據(jù)匹配至CAD模型。提出了一種精定位采點策略,有效地解決了ICP算法的匹配集合包含問題;建立了匹配算法的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù),并應(yīng)用切平面法進行求解,通過仿真模擬驗