本發(fā)明涉及飛機制造與工藝裝備領域，具體是一種用于薄壁試驗件自動鉆鉚的定位夾緊裝置及鉆鉚方法。

背景技術：

薄壁結構是飛機機體結構的重要組成部分，如機翼、機身和尾翼等，薄壁結構主要通過鉚接實現裝配，其裝配過程主要涉及定位、夾緊、制孔和鉚接等各工序。隨著自動化水平的提高，以自動鉆鉚機為代表的自動化設備在薄壁件裝配中得到了廣泛應用。當新材料、新結構在機型中開始應用時，必須進行小尺寸試驗件的自動鉆鉚工藝試驗，以確定工藝參數和相關性能。當前薄壁試驗件鉚接主要通過手持方式進行，存在工作量大、易引入人為誤差和定位精度差等不足，以及安全問題。

專利號為201310287667.x的發(fā)明專利公開了一種適用于飛機壁板裝配的小圍框夾持器，該夾持器可實現壁板快速、準確地裝配，多用于大尺寸壁板的裝夾定位和鉚接，但對小尺寸薄壁試驗件的定位裝夾存在局限性。專利號為cn201320613580.2的發(fā)明專利公開了一種用于自動電磁鉚接設備的緊固件夾持裝置，可降低自動鉆鉚鉚接的成本，但該夾持裝置不能用于薄壁件的夾持，也無法提高鉆鉚精度和效率。專利號為cn201110155803.0的發(fā)明專利公開一種輕金屬板材的攪拌摩擦鉚接裝置及鉚接方法，使鉚釘與被鉚接板材之間形成機械互鎖，實現輕質金屬合金板材的機械連接，但該鉚接裝置不能用于薄壁試驗件的自動鉆鉚。梁瑩等在文獻“大型薄壁艙體的自動鉆鉚技術研究”，航天制造技術，2013,10(8):38-46中研究了火箭艙體在自動鉆鉚中的定位系統、送釘系統、運動結構和控制系統，但上述機構和系統僅考慮了大尺寸薄壁結構/艙體在自動鉆鉚中裝夾定位等問題?？偟膩碚f，目前國內外尚缺乏針對小尺寸薄壁試驗件自動鉆鉚的方法和裝夾裝置，在薄壁件鉚接試驗時，仍通過手持方式進行。一方面，由于人為操作的因素，試驗件不能穩(wěn)定的夾持，造成鉚接質量波動較大，理論上在一條直線上的鉚釘會因手持的緣故造成一定程度的偏離，而鉆孔和鉚接的位置完全依靠工人通過經驗和視覺觀察確定，位置精度難以保障；另一方面，人工手持進行試驗件的自動鉆鉚，工作強度大，工作效率低，因此需實現試驗件機械化和自動化的鉆鉚來提高效率。

技術實現要素：

為克服現有技術中存在的鉆孔和鉚接的位置精度難以保障，工作強度大和工作效率低的不足，本發(fā)明提出了一種薄壁試驗件定位夾緊裝置及自動鉆鉚方法。

本發(fā)明包括圍框組件、定位機構和試驗件夾持機構，所述的定位機構有兩組，分別位于所述圍框組件的上表面的兩端，均通過導向桿滑塊安裝在定位機構的兩個導軌上，所述的兩個導軌分別固定在所述圍框兩個長邊的上表面；兩組試驗件夾持機構分別套裝在各所述定位機構的導向桿上。所述夾持機構根據所夾持工件的外形分為平面夾持機構和曲面夾持機構。

所述圍框組件包括圍框、一對圍框組件導軌、四個圍框定位機構和四個導軌滑塊。一對圍框組件導軌固定在該圍框下表面，并位于該圍框兩個短邊處。在所述一對圍框組件導軌上各有兩個導軌滑塊。四個圍框定位機構分別固定在各所述導軌滑塊上。

所述圍框定位機構包括連接板、夾持塊和頂桿。所述夾持塊固定在連接板的下表面，該夾持塊上有“u”形槽，在所述“u”形槽一側壁板的內表面有凸出該表面的橡膠墊塊，在所述“u”形槽另一側壁板的內表面有用于安裝頂桿的螺孔；所述的橡膠墊塊與所述的螺孔同軸。頂桿旋裝入所述螺孔中，并使位于該頂桿一端的橡膠頂塊的端面與所述橡膠墊塊的端面相對應；在該頂桿另一端的圓周表面有安裝手柄的通孔。在所述連接板上分布有連接孔，通過螺栓將該連接板固定在各所述導軌滑塊的下表面。

所述定位機構包括兩個導軌、兩個導向桿、兩個固定座、兩個支承座和四個導向桿滑塊。所述的導向桿滑塊均分為兩組，并將兩組導向桿滑塊分別安裝在所述兩個導軌上。所述的兩個固定座和兩個支承座均安裝在所述導軌上，并使兩個固定座位于所述圍框的一側，使兩個支承座位于所述圍框的另一側。所述的兩個導向桿的一端置于所述支承座上表面的圓弧形凹槽內，另一端通過鍵固定在所述固定座上；在各所述導向桿上分別套裝有兩個固定卡，并使各固定卡分別位于所述固定座的內側和支承座的內側，通過該固定卡，固定該導向桿與固定座或支承座之間的相對位置，從而達到固定導向桿的效果，同時還能夠限定所述固定夾持機構與固定座或支承座之間的相對位置。

所述的平面夾持機構包括夾持座17、夾持頂桿和轉動手柄。所述夾持座為矩形塊狀，該夾持座的上部有用于裝夾工件的凹槽，使該夾持座的上部呈“u”形；所述凹槽的三個內表面均為平面。在該夾持座的上表面有貫通該凹槽側板的螺紋通孔，用于安裝夾持頂桿。在所述夾持座的下部有導向桿的安裝孔。所述夾持頂桿位螺紋桿，旋裝入所述螺紋通孔內，并使該夾持頂桿有橡膠墊一端位于所述凹槽內；再所述夾持頂桿的另一端裝有轉動手柄。

所述的曲面夾持機構包括曲面夾持座、圓頭頂桿、外定位螺母和內緊固螺母。所述的曲面夾持座為塊狀，該曲面夾持座上表面有凸出該表面的夾持板，該夾持板的內表面和外表面均為弧形；在該曲面夾持座上表面還有凸出該表面的型面塊；所述夾持板與型面塊分別位于該曲面夾持座上表面相對稱的兩個側邊處。在所述夾持板上有用于安裝該圓頭頂桿的條形通孔，該條形通孔的長度方向與所在的夾持板的長度方向一致。所述圓頭頂桿裝入該條形通孔內，并使該圓頭頂桿的球面端位于該夾持板的內側，與所述的型面塊對應。

所述夾持板的內表面曲率為1/80，內表面曲率為1/100，并且該夾持板的水平投影為矩形；所述型面塊呈1/4球狀，該型面塊的半徑為15mm。

在所述圓頭頂桿上套裝有外定位螺母和內緊固螺母，并使所述外定位螺母位于該夾持板的外側，使所述內緊固螺母位于該夾持板的內側。

本發(fā)明提出的使用所述薄壁試驗件定位夾緊裝置的自動鉆鉚的具體過程是：

步驟1：確定工件上鉚接點的初始位置。

在工件上確定初始的o-xyz坐標系，并使該o-xyz坐標系的原點位于所述工件的幾何中心。

根據十釘雙排鉚接變形試驗要求，在工件的第一象限中設置基準點d1，在工件的第二象限中設置基準點d2。以所述d1和d2作為鉆鉚作為確定鉚接點位置的基準點。

所述第一基準點d1的中心距工件x方向邊緣的距離為w1，距工件y方向的邊緣的距離為l1；所述第二基準點d2的中心距工件-x方向邊緣的距離亦為w1，距工件y方向邊緣的距離亦為l1。以所述第一基準點d1的中心和第二基準點d2的中心作為確定鉚接點位置的基準點。

在所述工件上確定鉚接點。所述的鉚接點的數量根據設計要求確定。將鉚接點均分為兩排，并使兩排鉚接點分別位于所述x0y坐標系中x軸的兩側；第一排鉚接點均布在所述的第一基準點d1與第二基準點d2之間；第二排鉚接點中的中心位置分別與第一排的各鉚接點的中心位置相對應。所述第一排鉚接點的中心距工件的y方向的邊緣的距離為l1，所述第二排鉚接點的中心距工件的-y方向的邊緣的距離亦為l1。相鄰鉚接點之間的中心距根據設計要求確定。

步驟2：安裝圍框定位機構。

步驟3：定位裝夾工件。

步驟4：修正工件上鉚接點的初始位置。

所述修正工件上鉚接點初始位置的具體過程是：

step1：調整鉆鉚機的加工坐標系o'-x'y'z'。使該鉆鉚機的加工坐標系o'-x'y'z'的原點與工件上確定初始的o-xyz坐標系的原點重合且坐標軸方向相同。

step2：提取鉚接點初始位置在所述鉆鉚機的加工坐標系o'-x'y'z'中的坐標信息。

通過catia軟件提取并記錄所述基準點的初始坐標信息，以及各鉚接點初始位置的坐標信息。

所提取的基準點的初始坐標信息為包括了第一基準點d1和第二基準點d2的初始坐標信息；其中的d為工件基準點，n表示第n個基準點，n＝1,2,...,l。

所提取的各鉚接點初始位置的坐標信息為其中的r為工件上的鉚接點，m表示第m個鉚接點，m＝1,2,...,k。

step3：修正坐標信息。

所述的坐標信息包括第一基準點d1和第二基準點d2的坐標信息，以及各鉚接點初始位置的坐標信息。

具體是：

修正基準點.

ⅰ基準點d1修正：

a、基準點d1偏差的確定。

將鉆鉚機的鉆頭中心從設計確定的對刀點m開始移動，沿-x’方向移動w1后，沿-y’向移動l1，鉆鉚機自動獲取鉆鉚機鉆頭中心t在當前加工坐標系o'-x'y'z'中的坐標位置(xt,yt,zt)，并將獲取的鉆鉚機鉆頭中心t的當前坐標(xt,yt,zt)與第一基準點d1的初始坐標信息進行對比，確定二者之間的坐標偏差值在所述的坐標偏差值中，因z向的偏差能夠通過鉆鉚機自適應調整，無需修正，故z向偏差值取值為0。

b、基準點d1坐標的修正。

判斷基準點d1的初始坐標的偏差值是否滿足其中δ為允許誤差。

若不滿足，則將得到的基準點d1的位置偏差中的偏差值分別計入基準點d1初始坐標中，使基準點d1修正后的坐標為若滿足，則該基準點d1的初始坐標滿足設計要求，無需修正。

ⅱ基準點d2的修正

a、基準點d2偏差的確定。

將鉆鉚機的鉆頭中心從設計確定的對刀點m開始移動，沿-x’方向移動w1+u距離后，沿-y’向移動l1，鉆鉚機自動獲取鉆鉚機鉆頭中心t的當前坐標位置(xt,yt,zt)；其中的u為d1與d2之間的中心距。

鉆鉚機將獲取的鉚機鉆頭中心的當前坐標位置(xt,yt,zt)與第二基準點d2的初始坐標信息對比，確定二者之間的坐標偏差值在所述的坐標偏差值中，因z向的偏差能夠通過鉆鉚機自適應調整，無需修正，故z向偏差值取值為0。

b、基準點d2坐標的修正。

所述基準點d2坐標的修正方法與上述基準點d1坐標修正的方法相同。

在所述對各基準點坐標的修正中，若第一基準點d1和第二基準點d2的坐標偏差均滿足則可直接進行鉚接，跳轉至步驟5；否則，對鉚接點坐標進行修正。

ⅲ鉚接點坐標偏差的修正

根據設計要求，基準點和相鄰鉚接點之間的距離等于鉚釘間距。因鉚接點z向的偏差能夠通過鉆鉚機自適應調整，因此，z向的偏差無需修正，只需對x向和y向的偏差進行修正。

a、鉚接點坐標偏差的確定。

對第一基準點d1和第二基準點d2之間的鉚接點r依次編號為i,記為ri，i＝1......k/2，其中的k為鉚接點的個數。

所述第一基準點d1和第二基準點d2之間的各鉚接點依次標記為r1、r2…rk/2，并規(guī)定與第一基準點d1相鄰的鉚接點r1為第一鉚接點。

計算第一基準點d1的偏差值與第二基準點d2的偏差值之間的差值，得到兩個基準點之間的偏差增量△。

將所述偏差增量△均分為1+k/2份，得到各鉚接點的平均增量。將所得到的各鉚接點的平均增量分別增加到各鉚接點r1、r2…rk/2的坐標值上，即得到各鉚接點r1、r2…rk/2修正后的坐標值。

結合第一基準點d1和第二基準點d2的坐標偏差值，第一基準點d1和第二基準點d2之間的鉚接點i在x向的坐標偏差值為鉚接點i在y向的坐標偏差值為

b、鉚接點坐標偏差的修正。

將鉚接點ri的x向坐標偏差值和y向坐標偏差值分別計入鉚接點ri的初始坐標中，則修正后的坐標

重復所述修正鉚接點初始坐標的過程，依次對各鉚接點的初始坐標進行修正，直至完成所有鉚接點初始坐標的修正，得到所有鉚接點的位置坐標。

步驟5：工件自動鉆鉚。根據修正后的鉚接點的位置坐標實施自動鉆鉚。

步驟6：鉚接完畢后，鉆鉚機恢復到初始狀態(tài)，工件下架，完成對工件的鉆鉚。

本發(fā)明由圍框組件、定位機構、試驗件夾持機構組成。其中，圍框組件由主體框架、y向導軌、x向導軌組成，其中y向導軌、x向導軌各兩個；定位機構包括支撐定位結構和夾緊結構；試驗件夾持機構包括導向裝置和夾緊機構，其中導向裝置由孔型定位座、承力支撐座、帶凹槽導向桿、定位鍵以及軸向固定套等組成，夾緊機構由一系列適用于不同夾緊要求的夾緊頭組成。定位機構和試驗件夾持機構都通過螺栓與圍框組件連接。本發(fā)明結構簡單，能夠適應不同的試驗件形狀，有效減輕了操作人員的工作量，具有較強的適應性和可重構性。

與現有技術相比較，本發(fā)明取得的有益效果是：

通過定位機構中導軌滑塊的滑移，能夠適應自動鉆鉚機不同卡板間間距變化的情況，提高了夾持裝置的適用范圍和靈活性；調整機構可通過滑塊移動，用于定位不同長度的試驗件；上部的夾緊裝置，可通過調節(jié)夾緊機構的類型和數目，以夾持不同形狀和寬度的試驗件。薄壁試驗件自動鉆鉚夾持裝置結構簡單，操作方便，與人工手持式鉚接相比，其鉆鉚位置精度可從目測精度提高到±0.05mm，效率提高2倍以上。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖；

圖2是圍框的結構示意圖；

圖3是定位機構的結構示意圖；

圖4是定位機構與定位卡板的配合示意圖；

圖5是固定卡與導向桿、固定座的配合示意圖；

圖6是導向機構的結構示意圖；

圖7是固定座的結構示意圖；

圖8是支承座的結構示意圖；

圖9是平面夾持機構的結構示意圖，其中，9a是側視圖；9b是夾持平面試驗件示意圖；

圖10是曲面夾持機構的結構示意圖，其中，10a是主視圖；10b是側視圖；10c是剖視圖；10d是夾持曲面試驗件示意圖；

圖11是薄壁試驗件的結構示意圖；

圖12是本發(fā)明的鉆鉚點位確定流程圖；圖中：

1.圍框定位機構；2.導軌滑塊；3.圍框；4.導軌；5.導向機構；6.試驗件夾持機構；7.夾持塊；8.頂桿；9.連接板；10.固定卡；11.固定座；12.平鍵；13.導向桿；14.支承座；15.轉動手柄；16.夾持頂桿；17.夾持座；18.外定位螺母；19.內緊固螺母；20.圓頭頂桿；21.曲面夾持座；22.平面試驗件；23.曲面試驗件；24.定位卡板。

具體實施方式

本實施例是一種7075-t651鋁合金薄壁件自動鉆鉚試驗方法，以確定該薄壁件鉚接過程引起的變形。由于薄壁試驗件形狀、尺寸不固定，為了既方便快捷又精確的進行薄壁件鉚接試驗，采用本實施例提出的定位夾緊裝置進行試驗。

所述薄壁試驗件自動鉆鉚夾持裝置包括圍框組件、定位機構和試驗件夾持機構，所述的定位機構有兩組，分別位于所述圍框組件的上表面的兩端，均通過導向桿滑塊22安裝在所述定位機構的導軌4上；兩組所述試驗件夾持機構6分別套裝在各所述定位機構的導向桿上。所述試驗件夾持機構根據所夾持工件的外形分為平面夾持機構和曲面夾持機構。

所述圍框組件包括圍框3、一對圍框組件導軌、四個圍框定位機構1和四個導軌滑塊2。所述圍框3為矩形的框形件，一對圍框組件導軌固定在該圍框下表面，并位于該圍框兩個短邊處。在所述一對圍框組件導軌上各有兩個導軌滑塊2。四個圍框定位機構1分別固定在各所述導軌滑塊上。所述圍框定位機構1包括連接板9、夾持塊7和頂桿8。所述夾持塊固定在連接板的下表面，該夾持塊上有“u”形槽，在所述“u”形槽一側壁板的內表面有凸出該表面的橡膠墊塊，在所述“u”形槽另一側壁板的內表面有用于安裝頂桿的螺孔；所述的橡膠墊塊與所述的螺孔同軸。頂桿8旋裝入所述螺孔中，并使位于該頂桿一端的橡膠頂塊的端面與所述橡膠墊塊的端面相對應；在該頂桿另一端的圓周表面有安裝手柄的通孔。在所述連接板9上分布有連接孔，通過螺栓將該連接板固定在各所述導軌滑塊2的下表面。

所述定位機構包括兩個導軌4、兩個導向桿13、兩個固定座11、兩個支承座14和四個導向桿滑塊22。所述的兩個導軌4分別固定在所述圍框3兩個長邊的上表面。所述的導向桿滑塊22均分為兩組，并將兩組導向桿滑塊分別安裝在所述兩個導軌上。所述的兩個固定座11和兩個支承座14均安裝在所述導軌4上，并使兩個固定座位于所述圍框的一側，使兩個支承座位于所述圍框的另一側。所述的兩個導向桿13的一端置于所述支承座上表面的圓弧形凹槽內，另一端通過鍵固定在所述固定座11上；在各所述導向桿上分別套裝有兩個固定卡10，并使各固定卡分別位于所述固定座的內側和支承座的內側，通過該固定卡，固定該導向桿與固定座或支承座之間的相對位置，從而達到固定導向桿13的效果，同時還能夠限定所述固定夾持機構與固定座或支承座之間的相對位置。

所述的平面夾持機構包括夾持座17、夾持頂桿16和轉動手柄15。所述夾持座為矩形塊狀，該夾持座的上部有用于裝夾工件的凹槽，使該夾持座的上部呈“u”形；所述凹槽的三個內表面均為平面。在該夾持座的上表面有貫通該凹槽側板的螺紋通孔，用于安裝夾持頂桿16。在所述夾持座的下部有導向桿5的安裝孔。所述夾持頂桿16位螺紋桿，旋裝入所述螺紋通孔內，并使該夾持頂桿有橡膠墊一端位于所述凹槽內；再所述夾持頂桿的另一端裝有轉動手柄15。

所述的曲面夾持機構包括曲面夾持座21、圓頭頂桿20、外定位螺母18和內緊固螺母19。所述的曲面夾持座21為塊狀，該曲面夾持座上表面有凸出該表面的夾持板，該夾持板的內表面和外表面均為弧形；在該曲面夾持座上表面還有凸出該表面的型面塊；所述夾持板與型面塊分別位于該曲面夾持座上表面相對稱的兩個側邊處。所述夾持板的內表面曲率為1/80，內表面曲率為1/100，并且該夾持板的水平投影為矩形；所述型面塊呈1/4球狀，該型面塊的半徑為15mm。在所述夾持板上有用于安裝該圓頭頂桿20的條形通孔，該條形通孔的長度方向與所在的夾持板的長度方向一致。所述圓頭頂桿20裝入該條形通孔內，并使該圓頭頂桿的球面端位于該夾持板的內側，與所述的型面塊對應。在所述圓頭頂桿20上套裝有外定位螺母18和內緊固螺母19，并使所述外定位螺母位于該夾持板的外側，使所述內緊固螺母位于該夾持板的內側。

本實施例中，圍框定位機構1與下部導軌滑塊2通過螺栓連接，通過調節(jié)滑塊在導軌上的位置改變兩個定位機構之間的距離，以適應不同的卡板類型；上下導軌與圍框3通過螺栓連接；導向機構通過螺栓與上部導軌滑塊連接；試驗件夾持機構通過凹槽與導向機構5的導向桿13相連，并可以沿導向桿自由滑動。

附圖2為圍框示意圖，附圖3為導軌、滑塊示意圖，其中上、下導軌滑塊大小型號一致，上、下導軌除長度不同外，其他參數一致。附圖4為定位機構結構，其中夾持塊7為定位機構的主要結構，下方與卡板接觸部分加工為柱狀，可以與卡板凹槽呈不同角度時均使受力方向垂直于凹槽底面，頂桿8和手柄9用來夾緊定位機構。附圖5為固定卡10，有兩種用途，其一為固定導向桿13與固定座11的相對位置，從而達到固定導向桿13的效果；其二為固定夾持機構與導向桿13的相對位置，從而達到固定夾持機構的效果。圖6為導向機構整體示意圖，固定座11與支承座14分別通過螺栓與y向滑動導軌滑塊相連接，導向桿13通過平鍵12與固定座11相連，確保其只能軸向滑動，而不能發(fā)生轉動。圖7和圖8分別為固定座11和支承座14詳細結構圖。

圖9為平面試驗件夾持機構，將平面試驗件平面放在夾持機構平臺17上，通過使用轉動手柄15，將夾持頂桿16與平面試驗件接觸并夾緊。其中，夾持頂桿16通過螺紋與夾持機構平臺17相連，轉動手柄15和夾持頂桿16間隙配合，并且軸線相互垂直。通過轉動手柄15，可以實現夾持頂桿16正向或逆向旋轉，進而相對于夾持機構平臺17上下移動，達到夾持不同厚度試驗件以及施加不同大小夾緊力的效果。

圖10為曲面試驗件夾持機構，使用方式與平面試驗件夾持機構類似，其中圓頭頂桿20可沿曲面夾持座21上的通槽移動，調整其與曲面試驗件之間的角度，保證其能垂直施力于曲面試驗件，外定位螺母18和內緊固螺母19實現固定圓頭頂桿20位置及夾緊曲面試驗件的作用。其中，外定位螺母18和內緊固螺母19分別通過螺紋與圓頭頂桿20相連并進行旋轉夾緊。圓頭頂桿20頂端為半球狀，與曲面夾持座21上的1/4球體可實現點對點夾緊，保證夾緊力與曲面試驗件的垂直。

本實施例還提出了一種采用所述定位夾緊裝置進行薄壁件自動鉆鉚試驗的方法，所述的薄壁件為長220mm×寬120mm×厚2mm的7075-t651鋁合金板料，以下稱工件。

本實施例為十釘雙排鉚接，使用的鉚釘為直徑5mm、釘長10mm的2a10-t4平錐頭鉚釘，根據裝配工藝需求，釘孔名義直徑為5.08mm，鉚釘間距為25mm。

所述的自動鉆鉚試驗方法包括以下步驟：

步驟1：確定工件上鉚接點的初始位置。

在工件上確定初始的o-xyz坐標系，并使該o-xyz坐標系的原點位于所述工件的幾何中心。

根據十釘雙排鉚接變形試驗要求，將所述工件劃分為四個象限，其中第一象限中有第一基準點d1，第二象限中有第二基準點d2；所述第一基準點d1的中心距工件x方向邊緣的距離為w1，距工件y方向的邊緣的距離為l1；所述第二基準點d2的中心距工件-x方向邊緣的距離亦為w1，距工件y方向邊緣的距離亦為l1。以所述第一基準點d1的中心和第二基準點d2的中心作為確定鉚接點位置的基準點。

在所述工件上確定鉚接點。所述的鉚接點的數量根據設計要求確定。將鉚接點均分為兩排，并使兩排鉚接點分別位于所述x0y坐標系中x軸的兩側；第一排鉚接點均布在所述的第一基準點d1與第二基準點d2之間；第二排鉚接點中的各孔分別與第一排的各鉚接點的位置相對應。所述第一排鉚接點的中心距工件的y方向的邊緣的距離為l1，所述第二排鉚接點的中心距工件的-y方向的邊緣的距離亦為l1。相鄰鉚接點之間的中心距根據設計要求確定。

本實施例中，鉚接點的數量為10個，相鄰鉚接點之間的中心距為25mm。

步驟2：安裝圍框定位機構。將圍框3通過定位結構中的定位桿8定位到定位卡板上，擰緊圍框底座的四個手柄，完成圍框在定位卡板上的定位。

步驟3：定位裝夾工件。根據十釘雙排工件的形狀選擇平面夾持機構，將工件夾持機構6沿導向桿移動至該導向桿的中間位置，使所夾持的工件位于圍框3中部；將工件通過夾持機構6中的轉動手柄15和夾持頂桿16夾緊。

步驟4：修正工件上鉚接點的初始位置。

由于工件存在加工和定位誤差，定位裝夾后工件的實際位置與預定的理論位置存在偏差，為了消除所述的偏差，需經過以下幾個階段才能確定最終的加工位置。

step1：調整鉆鉚機的加工坐標系o'-x'y'z'。使該鉆鉚機的加工坐標系o'-x'y'z'的原點與工件上確定初始的o-xyz坐標系的原點重合且坐標軸方向相同。

step2：提取鉚接點初始位置在所述鉆鉚機的加工坐標系o'-x'y'z'中的坐標信息。

通過catia軟件提取并記錄所述基準點的初始坐標信息，以及各鉚接點初始位置的坐標信息。

所提取的基準點的初始坐標信息為包括了第一基準點d1和第二基準點d2的初始坐標信息；其中的d為工件基準點，n表示第n個基準點，n＝1,2,...,l。

所提取的各鉚接點初始位置的坐標信息為其中的r為工件上的鉚接點，m表示第m個鉚接點，m＝1,2,...,k。

本實施例中，n＝2，k＝10。

step3：修正坐標信息。

所述的坐標信息包括第一基準點d1和第二基準點d2的坐標信息，以及各鉚接點初始位置的坐標信息。

由于工件在定位夾緊過程中存在誤差，其基準點和鉚接點的理論坐標值和實際坐標值之間存在偏差，因此需要對初始坐標值進行修正。

修正基準點.

ⅰ基準點d1修正：

1、基準點d1偏差的確定。

將鉆鉚機的鉆頭中心從設計確定的對刀點m開始移動，沿-x’方向移動w1后，沿-y’向移動l1，鉆鉚機自動獲取鉆鉚機鉆頭中心t在當前加工坐標系o'-x'y'z'中的坐標位置(xt,yt,zt)，并將獲取的鉆鉚機鉆頭中心t的當前坐標(xt,yt,zt)與第一基準點d1的初始坐標信息進行對比，確定二者之間的坐標偏差值在所述的坐標偏差值中，因z向的偏差能夠通過鉆鉚機自適應調整，無需修正，故z向偏差值取值為0。本實施例中，所述的-w1＝15mm，所述的-l1＝25mm。

2、基準點d1坐標的修正。

判斷基準點d1的初始坐標的偏差值是否滿足其中δ為允許誤差，本實施例中δ取值為0.5mm。

若不滿足，則將得到的基準點d1的位置偏差中的偏差值分別計入基準點d1初始坐標中，使基準點d1修正后的坐標為若滿足，則該基準點d1的初始坐標滿足設計要求，無需修正。

ⅱ基準點d2的修正

1、基準點d2偏差的確定。

將鉆鉚機的鉆頭中心從設計確定的對刀點m開始移動，沿-x’方向移動w1+u距離后，沿-y’向移動l1，鉆鉚機自動獲取鉆鉚機鉆頭中心t的當前坐標位置(xt,yt,zt)；其中的u為d1與d2之間的中心距。

鉆鉚機將獲取的鉚機鉆頭中心的當前坐標位置(xt,yt,zt)與第二基準點d2的初始坐標信息對比，確定二者之間的坐標偏差值在所述的坐標偏差值中，因z向的偏差能夠通過鉆鉚機自適應調整，無需修正，故z向偏差值取值為0。本實施例中，所述的w1＝15mm，所述的l1＝25mm。

2、基準點d2坐標的修正。

所述基準點d2坐標的修正方法與上述基準點d1坐標修正的方法相同。

在所述對各基準點坐標的修正中，若第一基準點d1和第二基準點d2的坐標偏差均滿足則可直接進行鉚接，跳轉至步驟5；否則，對鉚接點坐標進行修正。

ⅲ鉚接點坐標偏差的修正

根據設計要求，基準點和相鄰鉚接點之間的距離等于鉚釘間距。因鉚接點z向的偏差能夠通過鉆鉚機自適應調整，因此，z向的偏差無需修正，只需對x向和y向的偏差進行修正。

1、鉚接點坐標偏差的確定。

對第一基準點d1和第二基準點d2之間的鉚接點r依次編號為i,記為ri，i＝1......k/2，其中的k為鉚接點的個數。

所述第一基準點d1和第二基準點d2之間的各鉚接點依次標記為r1、r2…rk/2，并規(guī)定與第一基準點d1相鄰的鉚接點r1為第一鉚接點。

計算第一基準點d1的偏差值與第二基準點d2的偏差值之間的差值，得到兩個基準點之間的偏差增量△。

將所述偏差增量△均分為1+k/2份，得到各鉚接點的平均增量。將所得到的各鉚接點的平均增量分別增加到各鉚接點r1、r2…rk/2的坐標值上，即得到各鉚接點r1、r2…rk/2修正后的坐標值。

結合第一基準點d1和第二基準點d2的坐標偏差值，第一基準點d1和第二基準點d2之間的鉚接點ri在x向的坐標偏差值為鉚接點ri在y向的坐標偏差值為

本實施例中，位于第一基準點d1和第二基準點d2之間的鉚接點共計5個，分別記為r1、r2…r5。

鉚接點r1在x向的坐標偏差值為y向的坐標偏差值為鉚接點r2在x向的坐標偏差值為y向的坐標偏差值為鉚接點r3在x向的坐標偏差值為y向的坐標偏差值為鉚接點r4在x向的坐標偏差值為y向的坐標偏差值為鉚接點r5在x向的坐標偏差值為y向的坐標偏差值為

因工件上鉚接點的坐標偏差可視為剛體平移和轉動引起的，故第二排中的鉚接點x向和y向的偏差修正值與第一排中對應鉚接點的x向和y向的偏差修正值分別相同。在本實施例中，鉚接點r6的偏差值與鉚接點r1相同，鉚接點r7的偏差值與鉚接點r2相同，鉚接點r8的偏差值與鉚接點r3相同，鉚接點r9的偏差值與鉚接點r4相同，鉚接點r10的偏差值與鉚接點r5相同。

2、鉚接點坐標偏差的修正。

將鉚接點ri的x向坐標偏差值和y向坐標偏差值分別計入鉚接點ri的初始坐標中，則修正后的坐標

本實施例中，鉚接點r1的初始坐標中，則修正后的坐標

至此完成對鉚接點的r1初始坐標的修正。

重復所述修正鉚接點的r1初始坐標的過程，依次對其余各鉚接點的初始坐標進行修正，直至完成所有鉚接點初始坐標的修正。

其他鉚接點r2～r10的坐標修正方法同鉚接點r1。保存鉚接點r2～r10修正后的坐標信息為

步驟5：工件自動鉆鉚。當工件基準點d1和d2的誤差滿足要求后，鉚接點r2～r10修正后的坐標值為所述坐標為工件在鉆鉚機加工坐標系中加工位置。鉆鉚機根據試驗件鉚接點位置信息開始加工，直到所有鉚接點加工完畢。該工件的鉆鉚參數從數據庫中已有的參數直接調入，具體設置如下：主軸轉速：11000r/min，進給速度400mm/min，壓鉚力20000n，壓鉚過程時間0.15s，壓鉚停留時間0.05s，夾緊力3.05mpa。

步驟6：鉚接完畢后，鉆鉚機恢復到初始狀態(tài)，工件下架，完成對工件的鉆鉚。