一种飞机等值段机身弧形轨制孔系统及方法

摘要

本发明公开了一种飞机等值段机身弧形轨制孔方法，包括以下步骤：1）架设环绕飞机机身的圆形轨道，该圆形轨道上滑动配合有带制孔单元的弧形轨道；2）在圆形轨道上设置多个工作位，在每个工作位内，制孔单元的加工区域为弧形轨道在该工作位所覆盖的机身区域；3）制孔单元利用自带的压脚压紧工件，调整刀具的轴线与待加工孔的轴线重合，并根据压脚位置信息和待加工的孔深信息，确定刀具的进给深度，完成打孔；4）控制制孔单元沿弧形轨道滑动，完成每个工作位所对应机身区域的制孔；5）驱动弧形轨道遍历所有工作位，在每个工作位内，重复步骤3）和步骤4），完成对整个机身的制孔。本发明还公开了一种飞机等值段机身弧形轨制孔系统。

权利要求

1.一种飞机等值段机身弧形轨制孔方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)架设环绕飞机机身的圆形轨道，该圆形轨道上滑动配合有带制孔单元的弧形轨道；

2)在圆形轨道上设置多个工作位，在每个工作位内，制孔单元的加工区域为弧形轨道在该工作位所覆盖的机身区域；

3)制孔单元利用自带的压脚压紧工件，调整刀具的轴线与待加工孔的轴线重合，并根据压脚位置信息和待加工的孔深信息，确定刀具的进给深度，完成打孔；

4)控制制孔单元沿弧形轨道滑动，完成每个工作位所对应机身区域的制孔；

5)驱动弧形轨道遍历所有工作位，在每个工作位内，重复步骤3)和步骤4)，完成对整个机身的制孔。

2.一种飞机等值段机身弧形轨制孔系统，其特征在于，包括绕置在飞机机身外且具有多个工作位的圆形轨道模块(1)，沿所述圆形轨道模块(1)行走在各工作位上的弧形轨道模块(3)，以及滑动配合在弧形轨道模块(3)上的自动制孔单元(4)，所述自动制孔单元(4)的加工区域为所述弧形轨道模块(3)在各工作位上所覆盖的机身区域；

所述的圆形轨道模块(1)包括两条圆形轨道，每条圆形轨道由若干单段圆形轨道组件(9)拼接而成，所述单段圆形轨道组件(9)朝向机身的侧面设有高度可调的吸盘调整脚(10)；

所述的自动制孔单元(4)具有压紧机身工件的压脚(37)，并设有感应压脚(37)的位移传感器，该位移传感器的信号用于确定自动制孔单元(4)上刀具(52)的进给深度。

3.如权利要求2所述的飞机等值段机身弧形轨制孔系统，其特征在于，两条圆形轨道间滑动配合有轨道保持架模块(2)，轨道保持架模块(2)包括通过保持架连杆(6)依次连接的多个轨道保持架(5)，该轨道保持架模块(2)与弧形轨道模块(3)围绕呈环形。

4.如权利要求3所述的飞机等值段机身弧形轨制孔系统，其特征在于，在所述的圆形轨道上，与所述弧形轨道模块(3)正对的轨道保持架(5)上设有用于平衡所述自动制孔单元(4)的配重块(8)。

5.如权利要求4所述的飞机等值段机身弧形轨制孔系统，其特征在于，弧形轨道模块(3)包括弧形轨道底座(12)和安装在弧形轨道底座(12)上的弧形导轨(13)，弧形轨道底座(12)的两端设有连接所述轨道保持架(5)的弧形轨道连接架(14)；

该弧形轨道底座(12)上还设有沿圆形轨道滑动的弧形轨滚轮(16)，和用于固定所述弧形轨道模块(3)的锁紧片(15)。

6.如权利要求5所述的飞机等值段机身弧形轨制孔系统，其特征在于，所述的弧形轨道底座(12)上设有用于引导自动制孔单元(4)移动的弧形齿条(17)。

7.如权利要求6所述的飞机等值段机身弧形轨制孔系统，其特征在于，所述的自动制孔单元(4)包括：装有刀具(52)的电主轴(31)，用于安装电主轴(31)的主轴托板(30)，用于安装主轴托板(30)的中间托板(25)，沿弧形轨道模块(3)滑动的执行器底座(18)，滑动配合在执行器底座(18)上的执行器托板(20)；所述的中间托板(25)安装在执行器托板(20)上；

所述的自动制孔单元(4)还包括：

X向驱动组件，用于驱动执行器底座(18)沿弧形轨道模块(3)作X向运动，该X向驱动组件包括安装在驱动执行器底座(18)上并与弧形齿条(17)啮合的X轴齿轮(40)，驱动X轴齿轮(40)的X轴伺服电机(41)，以及与所述弧形轨道模块(3)配合的底座滚轮(39)；

Y向驱动组件，用于驱动执行器托板(20)在两条圆形轨道间作Y向直线运动，包括安装在执行器底座(18)上的Y轴齿条导轨(19)，位于执行器托板(20)上并与Y轴齿条导轨(19)啮合的Y轴齿轮(50)，驱动Y轴齿轮(50)的Y轴伺服电机(41)，以及位于执行器底座(18)上并用于限定执行器托板(20)运动的Y轴直线导轨(38)；

A轴旋转组件，用于驱动中间托板(25)绕A轴旋转，所述的A轴平行于Y向直线，该A轴旋转组件包括安装在中间托板(25)上的A轴旋转支架(23)，通过A轴滚珠丝杠副(22)安装在A轴旋转支架(23)上的A轴伺服电机(24)；

Z向驱动组件，用于驱动电主轴(31)在主轴托板(30)上沿Z轴运动，Z轴垂直于所述的A轴和Y向直线，所述的Z向驱动组件包括安装在中间托板(25)上的Z轴伺服电机(26)、Z轴同步带(27)、Z轴同步带轮(28)、Z轴直线导轨(33)和Z轴滚珠丝杠副(51)。

8.如权利要求7所述的飞机等值段机身弧形轨制孔系统，其特征在于，所述的位移传感器为安装在中间托板(25)上的压脚直线光栅尺(47)，所述的中间托板(25)上还设有进给直线光栅尺(29)，用于感应电主轴(31)的位置。

说明书

一种飞机等值段机身弧形轨制孔系统及方法

技术领域

[0001] 本发明属于飞机数字化装配自动化制孔领域，涉及一种飞机等值段机身弧形轨制孔系统及方法。

背景技术

[0002] 飞机装配是飞机制造过程中的主要环节，飞机装配工作量约占整个飞机制造工作量的40％～50％，装配工作量主要以制孔、锪窝和铆接为主。飞机大部件的精确制孔问题一直以来都是航空制造业的一个棘手问题，迄今还没有一个适用于多种结构部件的完全令人满意的解决方案。

[0003] 以大飞机机身对接段装配为例，在对接段环形区域，加工孔的数量巨大，随着飞机结构材料中复合材料、钛合金等难加工材料比重大幅上升，制孔工作量也迅速增加，并且在一些情况下制孔区域的工作空间还会受到限制。在机身对接段环形区域的制孔工作中，若采用传统的人工制孔方式，工人的劳动强度大，制孔质量无法保证，制孔效率低；若采用机器人制孔方式，由于飞机外形尺寸大，飞机机身结构和工装的约束，使得制孔设备工作空间受限，机器人可达工作空间无法覆盖全部环形制孔区域；若采用专用机床制孔方式，则机床外形尺寸大，精度高，势必带来机床制造成本很高，因此机床制孔方式也不适合。

[0004] 在这个背景下，国外首先提出并发展了柔性轨道自动制孔技术。波音公司首先开发了大型飞机柔性轨道自动制孔系统，主要用于完成机身段对接区域。该设备通过安装于导轨上的真空吸盘，直接吸附在飞机等值段机身曲面上进行自动制孔，安装于导轨上的轻便制孔执行器可一次性完成钻孔和锪窝功能。该设备适用于等值段飞机机身表面制孔加工，具有重量轻、效率高、灵活方便以及自动化程度高等特点，取消了大型制孔及定位设备的介入，降低了飞机装配的制造成本，缩短了制孔周期。但由于柔性轨道采用真空吸盘与机身蒙皮吸附的定位方式，制孔执行器重量轻，导致系统整体刚度较差，加工稳定性不足。

[0005] 目前，我国飞机装配过程中的连接装配仍以手工钻铆为主，质量稳定性较差，并且需要大量采用专用型架，成本高，制孔效率低，与国外差距较大。本发明针对我国飞机机身段制孔的现状和难点以及国外柔性轨道设备刚度不足的缺点，设计发明了一种飞机等值段机身弧形轨制孔系统，弧形轨道制孔系统定位精度高，一次安装可完成对接部分环形区域内的全部制孔任务，特别适合机身段对接装配中连接区域的制孔；同时，设备结构简单，占用空间小，成本较低。综合看来，弧形轨道制孔系统拥有很强的竞争力和实用性，在航空制造领域自动化精密制孔方面有着突破性的意义，对提升我国航空航天制造装备业自动化水平，加快推动我国飞机数字化制造装配的进步有着重大意义。

发明内容

[0006] 本发明的目的是克服现有机身段对接装配过程中的技术不足，提供一种飞机等值段机身弧形轨制孔系统及方法，适用于等值段机身对接装配中连接区域的一次性完成孔位的钻孔、锪窝等功能。

[0007] 本发明的具体技术方案如下：

[0008] 一种飞机等值段机身弧形轨制孔方法，包括以下步骤：

[0009] 1)架设环绕飞机机身的圆形轨道，该圆形轨道上滑动配合有带制孔单元的弧形轨道；

[0010] 2)在圆形轨道上设置多个工作位，在每个工作位内，制孔单元的加工区域为弧形轨道在该工作位所覆盖的机身区域；

[0011] 3)制孔单元利用自带的压脚压紧工件，调整刀具的轴线与待加工孔的轴线重合，并根据压脚位置信息和待加工的孔深信息，确定刀具的进给深度，完成打孔；

[0012] 4)控制制孔单元沿弧形轨道滑动，完成每个工作位所对应机身区域的制孔；

[0013] 5)驱动弧形轨道遍历所有工作位，在每个工作位内，重复步骤3)和步骤4)，完成对整个机身的制孔。

[0014] 一种飞机等值段机身弧形轨制孔系统，包括绕置在飞机机身外且具有多个工作位的圆形轨道模块，沿所述圆形轨道模块行走在各工作位上的弧形轨道模块，以及滑动配合在弧形轨道模块上的自动制孔单元，所述自动制孔单元的制孔范围为所述弧形轨道模块在各工作位上所覆盖的机身区域；

[0015] 所述的圆形轨道模块包括两条圆形轨道，每条圆形轨道由若干圆形轨道组件拼接而成，所述圆形轨道组件朝向机身的侧面设有高度可调的吸盘调整脚；

[0016] 所述的自动制孔单元具有压紧机身工件的压脚，并设有感应压脚的位移传感器，该位移传感器的信号用于确定自动制孔单元上刀具的进给深度。

[0017] 本发明采用四轴数控驱动自动制孔单元，制孔单元可以在弧形轨道上运动，弧形轨道分区域固定在分段拼接而成的圆形轨道上，通过带真空吸盘调整脚固定在机身圆筒型面上，制孔系统可以实现圆周方向分区域自动制孔，并具有锪窝的功能。

[0018] 圆形轨道模块包括两条圆形轨道，每条圆形轨道由12段圆形轨道组件组成，每段圆形轨道组件包括：单段圆形轨道、带真空吸盘调整脚、插销。一个圆形轨道是由12个单段圆形轨道组件通过插销依次拼接而成，带真空吸盘调整脚的支撑高度可调，圆形轨道通过带真空吸盘调整脚吸附并固定在飞机等值段机身蒙皮上。

[0019] 两条圆形轨道间滑动配合有轨道保持架模块，轨道保持架模块包括通过保持架连杆依次连接的多个轨道保持架，该轨道保持架模块与弧形轨道模块围绕呈环形。在所述的圆形轨道上，与所述弧形轨道模块正对的轨道保持架上设有用于平衡所述自动制孔单元的配重块。

[0020] 在本发明中，九个轨道保持架通过两侧的保持架滚轮安装在圆形轨道上，各个轨道保持架之间通过保持架连杆相连并保持相应的间距。轨道保持架上设有一定质量的配重块，用于平衡自动制孔单元的重量。

[0021] 弧形轨道模块包括弧形轨道底座和安装在弧形轨道底座上的弧形导轨，弧形轨道底座的两端设有连接所述轨道保持架的弧形轨道连接架；该弧形轨道底座上还设有沿圆形轨道滑动的弧形轨滚轮，和用于固定所述弧形轨道模块的锁紧片，所述的弧形轨道底座上设有用于引导自动制孔单元移动的弧形齿条。

[0022] 弧形轨道模块包括：弧形轨道底座、弧形导轨、弧形轨道连接架、锁紧片、弧形轨滚轮、圆内齿条。弧形轨道模块通过两端的弧形轨道连接架与轨道保持架模块相连形成一个闭环整体。弧形轨道模块通过弧形轨滚轮安装在圆形轨道模块上，并可通过锁紧片锁紧固定在圆形轨道模块上。

[0023] 所述的自动制孔单元包括：装有刀具的电主轴，用于安装电主轴的主轴托板，用于安装主轴托板的中间托板，沿弧形轨道模块滑动的执行器底座，滑动配合在执行器底座上的执行器托板；所述的中间托板安装在执行器托板上；

[0024] 所述的自动制孔单元还包括：

[0025] X向驱动组件，用于驱动执行器底座沿弧形轨道模块作作X向运动，包括安装在驱动执行器底座上并与弧形齿条啮合的X轴齿轮，驱动X轴齿轮的X轴伺服电机，以及与所述弧形轨道模块配合的底座滚轮；

[0026] Y向驱动组件，用于驱动执行器托板在两条圆形轨道间作Y向直线运动，包括安装在执行器底座上的Y轴齿条导轨，位于执行器托板上并与Y轴齿条导轨啮合的Y轴齿轮，驱动Y轴齿轮的Y轴伺服电机，以及位于执行器底座上并用于限定执行器托板运动的Y轴直线导轨；

[0027] A轴旋转组件，用于驱动中间托板绕A轴旋转，所述的A轴平行于Y向直线，该A轴旋转组件包括安装在中间托板上的A轴旋转支架，通过A轴滚珠丝杠副安装在A轴旋转支架上的A轴伺服电机；

[0028] Z向驱动组件，用于驱动电主轴在主轴托板上沿Z轴运动，Z轴垂直于所述的A轴和Y向直线，所述的Z向驱动组件包括安装在中间托板上的Z轴伺服电机、Z轴同步带、Z轴同步带轮、Z轴直线导轨和Z轴滚珠丝杠副。

[0029] 所述的位移传感器为安装在中间托板上的压脚直线光栅尺，所述的中间托板上还设有进给直线光栅尺，用于感应电主轴的位置。

[0030] 本发明的优点在于：1)可以满足飞机等值段机身特别是机身段对接区大范围自动制孔的加工要求；2)可以满足孔位置精度、锪窝深度、表面粗糙度和孔径尺寸精度的设计要求；3)钻孔锪窝加工范围可以覆盖整个机身段周向区域，工作效率高。

附图说明

[0031] 图1是飞机等值段机身弧形轨制孔系统的整体结构图；

[0032] 图2是弧形轨道及自动制孔单元的结构图；

[0033] 图3是自动制孔单元的结构图；

[0034] 图4是自动制孔单元的另一视角结构图；

[0035] 图1中标号名称：圆形轨道模块1、轨道保持架模块2、弧形轨道模块3和自动制孔单元4、轨道保持架5、保持架连杆6、保持架滚轮7、配重块8、单段圆形轨道9、带真空吸盘调整脚10、插销11；X代表自动制孔单元X轴旋转方向、Y代表自动制孔单元Y轴直线运动方向、A代表自动制孔单元A轴旋转方向、Z代表自动制孔单元Z轴直线运动方向。

[0036] 图2中标号名称：弧形轨道底座12、弧形导轨13、弧形轨道连接架14、锁紧片15、弧形轨滚轮16、圆内齿条17。

[0037] 图3中标号名称：执行器底座18、Y轴齿条导轨19、执行器托板20、A轴螺母支架21、A轴滚珠丝杠副22、A轴旋转支架23、A轴伺服电机24、中间托板25、Z轴伺服电机26、Z轴同步带27、Z轴同步带轮28、进给直线光栅尺29、主轴托板30、电主轴31、快换刀柄32、Z轴导轨33、Y轴伺服电机34、A轴转座35、A轴旋转编码器36、压脚37、Y轴导轨38、底座滚轮39、X轴齿轮40、X轴伺服电机41、X轴同步带轮42、X轴同步带43、X轴连杆44、X轴减速器45、X轴降速支架46。

[0038] 图4中标号名称：压脚直线光栅尺47、气缸连接支架48、气缸49、Y轴齿轮50、Z轴滚珠丝杠副51、刀具52、压脚压头53。

具体实施方式

[0039] 下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。

[0040] 一种飞机等值段机身弧形轨制孔系统，采用四轴数控驱动自动制孔单元4，制孔单元可以在弧形轨道上运动，弧形轨道分区域固定在分段拼接而成的圆形轨道上，通过带真空吸盘调整脚10固定在等值段机身型面上，制孔系统可以实现圆周方向分区域自动制孔，并具有锪窝的功能。

[0041] 如图1所示，本发明的制孔系统包括：圆形轨道模块1、轨道保持架模块2、弧形轨道模块3和自动制孔单元4。

[0042] 圆形轨道模块1包括两个圆形轨道，每个圆形轨道由12段圆形轨道组件组成，每段圆形轨道组件包括：单段圆形轨道9、带真空吸盘调整脚10、插销11。一个圆形轨道是由12个单段圆形轨道组件通过插销11依次拼接而成，带真空吸盘调整脚10的支撑高度可调，使得整个圆形轨道模块1适应机身曲率变化顺利安装固定在飞机机身段型面上。带真空吸盘调整脚10用压缩空气通过真空发生器形成负压，可以使圆形轨道牢牢地吸附在飞机机身段型面上。

[0043] 如图2所示，轨道保持架模块2包括：轨道保持架5、保持架连杆6、保持架滚轮7、配重块8。九个轨道保持架5通过两侧的保持架滚轮7安装在圆形轨道上，各个轨道保持架5之间通过保持架连杆6相连并保持相应的间距。轨道保持架5上设有一定质量的配重块
8，用于平衡自动制孔单元4的重量。轨道保持架模块2用于保持两条圆形轨道的等距性，同时增强制孔系统的刚性，并且在圆形轨道铺设时，可用于检查轨道的平行性。配重块8用来平衡自动制孔单元4的重量，便于自动制孔单元4沿轨道变换工位。

[0044] 弧形轨道模块3包括：弧形轨道底座12、弧形导轨13、弧形轨道连接架14、锁紧片15、弧形轨滚轮16、圆内齿条17。弧形轨道模块3通过两端的弧形轨道连接架14与轨道保持架模块2相连形成一个闭环整体。弧形轨道模块3通过弧形轨滚轮16安装在圆形轨道模块1上，并可通过锁紧片15锁紧固定在圆形轨道模块1上。在本实施例中，弧形轨道模块3一次安装固定可以覆盖整个圆形轨道的四分之一制孔加工范围，等值段机身所有孔位的制备需要至少变换四次弧形轨道模块3的位置。

[0045] 如图3和图4所示，自动制孔单元4包括：执行器底座18、Y轴齿条导轨19、执行器托板20、A轴螺母支架21、A轴滚珠丝杠副22、A轴旋转支架23、A轴伺服电机24、中间托板25、Z轴伺服电机26、Z轴同步带27、Z轴同步带轮28、进给直线光栅尺29、主轴托板30、电主轴31、快换刀柄32、Z轴直线导轨33、Y轴伺服电机34、A轴转座35、A轴旋转编码器36、压脚37、Y轴导轨38、底座滚轮39、X轴齿轮40、X轴伺服电机41、X轴同步带轮42、X轴同步带43、X轴连杆44、X轴减速器45、X轴降速支架46、压脚直线光栅尺47、气缸连接支架48、气缸49、Y轴齿轮50、Z轴滚珠丝杠副51、刀具52、压脚压头53。

[0046] 自动制孔单元4通过底座滚轮39安装在弧形轨道模块3上，并可沿着弧形导轨13作X向运动。Y轴齿条导轨19、Y轴导轨38、底座滚轮39、X轴伺服电机41和X轴降速支架46安装在执行器底座18上。X轴降速支架46上设有X轴同步带轮42、X轴同步带43、X轴连杆44和X轴减速器45，X轴伺服电机41通过X轴同步带轮42、X轴同步带43、X轴连杆44带动X轴齿轮40旋转，通过X轴齿轮40与圆内齿条17的啮合作用，使得执行器底座18沿着弧形导轨13作X向运动。执行器托板20上设有A轴螺母支架21、Y轴伺服电机34、A轴转座35、Y轴齿轮50和导轨滑块，执行器托板20通过导轨滑块安装在Y轴齿条导轨19和Y轴直线导轨38上，在Y轴伺服电机34驱动下，通过Y轴齿轮50与Y轴齿条导轨
19的啮合作用推动执行器托板20沿着Y轴直线导轨38作直线运动。A轴旋转支架23、Z轴伺服电机26、Z轴同步带27、Z轴同步带轮28、进给直线光栅尺29、主轴托板30、Z轴直线导轨33、压脚直线光栅尺47、气缸49和Z轴滚珠丝杠副51安装在中间托板25上，A轴伺服电机24通过A轴滚珠丝杠副22安装在A轴螺母支架21上，A轴滚珠丝杠副22与A轴旋转支架23相连，A轴伺服电机24带动A轴滚珠丝杠副22旋转可以使中间托板25绕着A轴旋转。Z轴伺服电机26通过Z轴同步带27、Z轴同步带轮28带动Z轴滚珠丝杠副51旋转，推动安装在主轴托板30上的电主轴31沿着Z轴直线导轨33运动。刀具52通过快换刀柄32安装在电主轴31上。压脚37上设有压脚压头53，压脚37通过气缸连接支架48与气缸49顶杆相连，在气缸49的推动下可沿Z轴直线导轨33运动。

[0047] 在A轴伺服电机24驱动下，通过调节A轴滚珠丝杠副22来带动A轴旋转支架23旋转，从而实现刀具52的A轴角度的调节。A轴旋转编码器36作为A轴伺服电机24的位置反馈元件。进给直线光栅尺29和压脚直线光栅尺47都为绝对式直线光栅尺，共同作为Z轴伺服电机26的位置反馈元件。

[0048] 制孔系统在各轴伺服电机驱动下可实现X轴、Y轴两个直线方向、A轴回转方向数控定位，通过控制系统控制主轴和Z轴数控进给实现刀具(52)一次钻孔、锪窝复合加工。

[0049] 本发明的工作过程如下：

[0050] 1)安装圆形轨道模块

[0051] 圆形轨道由单段圆形轨道组件依次通过插销11拼接而成，按相同方法安装好两条圆形轨道，圆形轨道通过带真空吸盘调整脚10吸附固定在等值段机身对接区圆筒机身型面上。带真空吸盘调整脚10用压缩空气通过真空发生器形成负压，可以使圆形轨道牢牢地吸附在飞机机身段型面上。

[0052] 2)安装保持架模块

[0053] 调节两条圆形轨道之间的距离，将轨道保持架5通过保持架滚轮7依次安装在圆形轨道上，九个轨道保持架5之间通过保持架连杆6相连，保证各个轨道保持架5均布在圆形轨道上，轨道保持架5用于保持两条圆形轨道的等距性，同时增强制孔系统的刚性，并且在轨道铺设时，可用于检查圆形轨道的平行性。

[0054] 3)安装弧形轨道模块

[0055] 飞机机身段对接区的制孔加工区域可分为上下左右四个区域，每个区域占了整个圆形轨道的四分之一，弧形轨道模块3的加工范围可以覆盖一个加工区域，将弧形轨道模块3通过弧形轨滚轮16安装在圆形轨道模块1上，通过弧形轨道连接架14与保持架连杆6相连使得弧形轨道模块3与轨道保持架模块2连接成为一个闭环整体，并且可自由旋转调节弧形轨道模块3在圆形轨道模块1上的区域，当弧形轨道模块3到达相应加工区域后，通过锁紧片15将弧形轨道模块3固定安装在圆形轨道模块1上。

[0056] 4)安装自动制孔单元

[0057] 自动制孔单元4通过底座滚轮39安装在弧形导轨13上，X轴齿轮40与圆内齿条17啮合。由于自动制孔单元4质量较大，安装在弧形轨道模块3上后会对整个系统产生一定的变形误差，为了减小消除由此产生的系统误差，在圆形轨道另一侧的轨道保持架5上安装相应质量的配重块8，用来平衡自动制孔单元4的重量，同时便于自动制孔单元4沿轨道变换工位。

[0058] 5)带刀具的主轴定位、刀具制孔和锪窝

[0059] 在X轴伺服电机41驱动下，经由X轴同步带轮42和X轴同步带43传动，带动X轴转杆44转动，通过X轴的齿轮齿条作用实现自动制孔单元4的X向往返移动。在Y轴伺服电机34驱动下，Y轴齿轮50转动并通过齿轮齿条传动使得执行器托板20沿Y轴直线导轨38运动，实现刀具52的Y向精确定位。在A轴伺服电机24驱动下,通过调节A轴滚珠丝杠副22来带动A轴旋转支架23旋转，A轴旋转编码器36作为A轴伺服电机的位置反馈元件，从而实现刀具52的A轴角度的调节。通过调节X轴、Y轴、A轴的位姿，使刀具52轴线与加工孔轴线重合。

[0060] 气缸49上气，在气压的作用下气缸连接支架48受迫向下运动，使压脚37沿着Z轴直线导轨33向下运动，实现压脚压头53对工件的压紧。打开电主轴31，在Z轴伺服电机26驱动下，经由Z轴同步带轮28带动Z轴滚珠丝杠副51转动，推动电主轴31沿着Z轴直线导轨33做进给运动，进给直线光栅尺29和压脚直线光栅尺47都为绝对式直线光栅尺，共同作为Z轴伺服电机26的位置反馈元件，精确调节刀具52的Z向高度直至完成制孔锪窝。

[0061] 孔位完成加工后，电主轴31退回，压脚37退回，关闭Z轴伺服电机26，关闭电主轴31。

[0062] 6)完成所有孔制作

[0063] 重复步骤5，自动制孔单元4移动到下一个孔位完成制孔锪窝。完成一个加工区域所有孔位的制孔后，松开锁紧片15与圆形轨道的连接，沿着圆形轨道周向旋转弧形轨道模块3和轨道保持架模块2到达下一个加工区域，重新锁紧固定弧形轨道模块3，重复上述步骤，实现飞机机身段对接区所有孔位的自动制孔。