航空智能制造裝備技術(shù)

目錄
第1章 概述 1
1.1 航空工業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 1
1.2 航空制造裝備的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 3
1.3 航空智能制造裝備研制的關(guān)鍵技術(shù) 6
第2章 航空制造工藝裝備 8
2.1 整體結(jié)構(gòu)件加工裝備 8
2.1.1 航空鋁合金數(shù)控加工機床 9
2.1.2 航空鈦合金數(shù)控加工機床 12
2.2 鈑金零件成形裝備 13
2.2.1 拉伸成形裝備 14
2.2.2 鏡像蒙皮銑削裝備 16
2.2.3 拉彎成形裝備 17
2.2.4 橡皮成形裝備 18
2.2.5 噴丸成形裝備 19
2.2.6 蠕變時效成形裝備 21
2.2.7 充液成形裝備 21
2.2.8 熱沖壓成形裝備 22
2.2.9 超塑成形/擴散連接裝備 22
2.3 復(fù)合材料構(gòu)件成形裝備 23
2.3.1 纖維纏繞成形裝備 23
2.3.2 自動鋪帶成形裝備 24
2.3.3 自動鋪絲成形裝備 27
2.4 自動化裝配工裝與裝備 28
2.4.1 柔性裝配工裝 29
2.4.2 先進制孔裝備 32
2.4.3 自動鉆鉚裝備 41
第3章 產(chǎn)品數(shù)字化建模技術(shù) 46
3.1 產(chǎn)品數(shù)字化技術(shù)定義 46
3.2 產(chǎn)品的三維建模技術(shù) 48
3.2.1 三維物體的幾何模型 48
3.2.2 復(fù)雜曲線的數(shù)學表達 55
3.2.3 復(fù)雜曲面的NURBS表達 58
3.3 特征參數(shù)化建模技術(shù) 60
3.3.1 特征建模技術(shù) 60
3.3.2 參數(shù)化設(shè)計技術(shù) 62
3.3.3 特征參數(shù)化建模 63
3.4 有限元分析技術(shù) 64
3.4.1 有限元法的理論基礎(chǔ) 64
3.4.2 有限元分析軟件 67
第4章 大尺寸數(shù)字化測量技術(shù) 70
4.1 三坐標測量系統(tǒng) 71
4.1.1 三坐標測量原理 71
4.1.2 三坐標測量系統(tǒng)組成 72
4.2 經(jīng)緯儀測量系統(tǒng) 74
4.2.1 經(jīng)緯儀測量系統(tǒng)原理 74
4.2.2 經(jīng)緯儀測量系統(tǒng)組成 76
4.3 激光跟蹤測量系統(tǒng) 77
4.3.1 激光跟蹤測量原理 79
4.3.2 激光跟蹤測量系統(tǒng)組成 84
4.4 激光掃描測量系統(tǒng) 85
4.4.1 激光掃描測量原理 86
4.4.2 掃描測量系統(tǒng)的組成 87
4.5 室內(nèi)GPS 88
4.5.1 IGPS的測量原理 89
4.5.2 IGPS的組成 90
4.6 飛機裝配測量系統(tǒng)構(gòu)建 91
4.6.1 翼身對接測量場的構(gòu)建 91
4.6.2 翼身對接測量軟件 95
第5章 基于機器視覺的檢測技術(shù)與工程應(yīng)用 99
5.1 機器視覺的特點和應(yīng)用 100
5.1.1 機器視覺的特點 100
5.1.2 機器視覺的應(yīng)用 101
5.2 機器視覺系統(tǒng)組成 103
5.2.1 機器視覺硬件構(gòu)成 103
5.2.2 機器視覺系統(tǒng)軟件 114
5.3 機器視覺算法基礎(chǔ) 119
5.3.1 空域濾波 119
5.3.2 邊緣檢測 120
5.3.3 閾值分割 123
5.3.4 形態(tài)學處理 124
5.4 數(shù)字攝像測量V-STARS 127
5.5 基于機器視覺的鉚釘自動檢測系統(tǒng) 130
5.5.1 鉚釘自動檢測設(shè)備的組成 130
5.5.2 鉚釘自動檢測系統(tǒng)應(yīng)用 132
第6章 身份識別技術(shù)、傳感器技術(shù)和智能感知技術(shù) 136
6.1 身份識別技術(shù) 136
6.1.1 條形碼技術(shù) 136
6.1.2 二維碼技術(shù) 139
6.1.3 RFID技術(shù) 142
6.2 傳感器技術(shù) 143
6.2.1 力覺傳感器 144
6.2.2 觸覺傳感器 147
6.2.3 壓覺傳感器 153
6.2.4 接近度傳感器 155
6.2.5 速度和加速度傳感器 160
6.3 智能感知技術(shù) 164
6.3.1 智能感知的定義 165
6.3.2 制造車間智能感知的應(yīng)用 166
第7章 三維可視化與虛擬仿真技術(shù) 170
7.1 三維可視化技術(shù) 170
7.1.1 CAD輕量化文件 170
7.1.2 3D圖像引擎 174
7.2 虛擬仿真技術(shù) 178
7.2.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù) 178
7.2.2 增強現(xiàn)實技術(shù) 182
7.2.3 混合現(xiàn)實技術(shù) 185
7.3 數(shù)字孿生技術(shù) 188
7.3.1 動態(tài)三維場景構(gòu)建 188
7.3.2 實時渲染技術(shù) 190
7.3.3 實時驅(qū)動技術(shù) 191
7.4 基于Unity3D的制造過程仿真系統(tǒng) 197
7.4.1 Unity3D簡介 197
7.4.2 基于Unity3D生產(chǎn)線實時仿真 198
第8章 飛機智能化自動制孔系統(tǒng) 201
8.1 飛機智能化制孔系統(tǒng)研制背景 201
8.2 飛機智能化制孔系統(tǒng)的總體方案 203
8.2.1 總體設(shè)計思想 204
8.2.2 運動步態(tài)確定 205
8.3 自主移動機構(gòu)方案設(shè)計 206
8.3.1 基于機構(gòu)拓撲學的自主移動機構(gòu)方案設(shè)計 206
8.3.2 調(diào)姿功能階段運動學反解 209
8.4 自主移動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 211
8.4.1 自主移動機構(gòu)主體結(jié)構(gòu)設(shè)計 211
8.4.2 基于尺寸鏈的腿部精度設(shè)計 214
8.4.3 系統(tǒng)氣動回路設(shè)計 217
8.5 智能檢測系統(tǒng) 219
8.5.1 法向檢測系統(tǒng) 219
8.5.2 孔位檢測系統(tǒng) 221
8.6 控制系統(tǒng) 223
8.6.1 控制需求 223
8.6.2 控制系統(tǒng)硬件平臺 224
8.6.3 控制軟件設(shè)計 226
主要參考文獻 236