【摘 要】
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蒙皮与骨架组成的T型接头连接结构件具有高比强度、疲劳性能及与周边结构的良好兼容性的特点,成为理想的大型壁板的设计方法,双激光同步焊接是制造钛合金整体壁T型接头的理想
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蒙皮与骨架组成的T型接头连接结构件具有高比强度、疲劳性能及与周边结构的良好兼容性的特点,成为理想的大型壁板的设计方法,双激光同步焊接是制造钛合金整体壁T型接头的理想焊接方法。研制和应用钛合金整体壁板T型接头双作用机器人激光焊接成套装备及工艺技术是实现新型战机轻量化、机身高强度、超机动性及优异隐身性能的技术基础,国内还没有针对整体壁板T型接头激光焊接的成熟装备和工艺,各飞机制造公司一直采用普通的铆接或电阻穿透焊接,不能满足设计的需要。首先研究了钛合金整体壁板T型接头双作用机器人激光焊接装备的设计,并且具体实施了双作用机器人激光焊接装备的总体方案设计、部分选型与优化、焊缝的跟踪、在线质量检测、焊接过程实时监测、参数采集与分析和故障诊断。通过控制系统将工作台移动到指定位置,人工对双机器人进行焊接轨迹示教,按示教路径程序自动完成产品焊接,并对焊缝进行跟踪、监测、检测、采集与分析。其次,描述了机器人轨迹规划的技术路线和轨迹规划的目的,提出了对钛合金T型接头双作用机器人激光焊接装备轨迹规划进行的数学表达模型,分析了双作用激光焊接机器人轨迹规划的数学模型涉及的各因素,选择遗传算法作为钛合金T型接头双作用机器人激光焊接装备轨迹规划的数学算法,对本文装备进行轨迹规划,对比提取的焊点与实际焊点,得到双作用激光焊接机器人最优轨迹,在Rob Cad软件中进行模拟,确定了机器人轨迹规划方案的合理性。最后,对影响焊缝质量的工艺参数做了实验分析,从单因素法分析了离焦量、激光功率、保护气体、激光束入射的角度、喷嘴结构形式、激光光斑在长桁上的偏移量、喷嘴距离焊件表面高度和焊接速度对焊缝质量的影响,采用正交实验法,综合分析得到了最佳匹配工艺参数。
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