清华大学自主研发的机器人助力天舟六号货运飞船高效高质量制造
新清华 2023年05月19日 第2289期 学术前沿
本报讯 5月11日5时16分,天舟六号货运飞船成功对接中国空间站天和核心舱后向端口,转入组合体飞行阶段,中国航天完成了又一次壮美腾飞。
天舟六号飞船是世界现役运输能力最大的货运飞船,其舱体主结构由四个柱段和两个锥段无缝拼接而成,对加工能力提出了很高的要求。对于此类构件,北京卫星制造厂以前采用“大型五轴机床粗加工+钳工打磨精密修配”的制造方式,但大型进口五轴机床属于关键紧缺装备,严重影响了型号任务的研制进度。
为此,清华大学机械系刘辛军教授团队在国际上首创了“大范围定位+局部精雕细刻”的大型构件原位加工模式,发明了五轴并联高效加工功能部件,自主设计并研制了移动式混联加工机器人新装备,攻克了加工精度保证技术与柔性加工工艺技术,形成了加工工艺规程与标准作业指导书,通过了北京卫星制造厂组织的工艺鉴定。
这一技术于2021年11月应用于天舟六号货运飞船锥段和柱段的原位粗加工和“最后一刀”精加工,无需人工修配即可保证最终0.1毫米的装配精度,实现了10吨级机器人代替“100吨级机床+人工修配”的高效高质量加工,目前已连续完成了天舟后续批产货运飞船的锥段和柱段加工,成为天舟系列货运飞船组合加工主力设备。(机械系)