盛王鼎 黎朝晖 周愿愿 张维轩

运载火箭短壳自动钻铆离线编程技术研究

盛王鼎 黎朝晖 周愿愿 张维轩

（上海航天精密机械研究所，上海 201600）

为满足运载火箭短壳自动钻铆设备的数控编程需求，结合自动钻铆工艺流程与数控程序结构，分析了自动钻铆设备运动学模型，提出了一种基于数控程序结构的钻铆加工信息生成方法和基于齐次矩阵法的模块化运动控制算法。以此为基础，研究开发了自动钻铆离线编程系统，并以某型火箭短壳自动铆接为应用对象，经离线编程与仿真验证了系统生成的数控程序完整性和运动控制准确性。

自动钻铆；运动控制；运动仿真；离线编程

1 引言

随着我国航天工业的快速发展以及火箭发射任务的增多，迫切需要提高运载火箭的产能与工艺水平。相对于传统手工钻铆，自动钻铆技术在保证质量与提高生产率方面有巨大的优势。由于航天产品批量小、孔位数量多、精度要求高，传统的人工编程与示教编程在火箭短壳自动钻铆中难以有效运用，因此离线编程技术成为实现自动钻铆的关键技术之一[1]。目前自动钻铆离线编程技术主要应用航空领域，南京航空航天大学对托架式五轴自动钻铆系统设计离线编程软件并进行了一系列的优化研究[2，3]；部分航空院所对机器人自动钻铆的离线编程技术进行了研究[4，5]。

实现火箭短壳自动钻铆设备的离线数控编程，关键在于获得完整的加工信息以及对运动轴的精确控制。……