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飞机柔性装配方法在飞机装配中的应用研究

邵鹏飞

沈阳飞机工业(集团)有限公司,辽宁沈阳,110034

摘要: 飞机数字化柔性装配工装技术, 就是在飞机的设计和制造上采用了柔性化的技术, 即工业自动化技术或者数字化模块技术,以缩短飞机制造生产的准备周期, 将飞机制造成本降低, 由此而提高了飞机制造业的经济效益。要使该技术在飞机制造中起到积极作用, 就要确保在引进数字化柔性技术的同时, 还要从部件的性能以及所发挥的功能角度出发, 实施整合装配, 确保各个部件系统化运行。
关键词: 柔性装配;飞机装配;应用
DOI:10.12721/ccn.2021.157045
基金资助:
文章地址:https://ccnpub.com/index.php/wenzhangd-2-53077

在科学技术快速发展的背景下,飞机制造业作为体现我国综合实力的重要组成部分,面对日益增多的社会需求,应当加大创新力度。对于飞机装配来说,应积极采取柔性装配技术,借助数字化技术测量,提高飞机装配的准确度和效率,降低装配成本,增加经济效益,进而促进飞机制造业的进一步发展。

1 飞机装配工作概述

1.1飞机装配工作内容

飞机装配工作严格遵守装配过程的尺寸型号以及协调章程,在整个飞机装配的过程中,会将数以百计的工艺设备零部件根据工艺要求以及设计技术要求进行组合和镶嵌,完成整个飞机零部件和设备的装配和整机流程,达到组装飞机的目的。在飞机装配中涉及到的零件数目多且尺寸各不相同,每一个零件和形状和连接部件数量多且精度要求高,对安装的准确度和完整性也严格要求,因此落实飞机装配工作需要耗费大量的人力物力以及财力。

在传统的飞机装配过程中单纯依靠某个零件的尺寸加工以及零件精确度是很难完成组装工作的。随着飞机装配工作的进步,装配工作逐渐从原来的传统装配工艺变成柔性装配工艺,利用柔性装配能很好地满足飞机装配过程中零件的镶嵌以及设备的组装,替代以往传统装配的周期长成本高的缺点,显著提升了飞机装配的工作质量以及工作效率。

1.2飞机柔性装配概述

1.2.1飞机柔性装配工作内容

飞机装配从传统装配过渡到柔性装配后工作内容以及装配方法技术也发生了本质的变化,在飞机柔性装配过程中首先需要进行设计和项目运行结构的调试,在针对飞机的每一个设备以及每一步安装操作进行审核准备后再开始集中装配工作,飞机柔性装配需要根据飞机设计师的设计图纸和装配流程进行整理归纳,保证整个飞机柔性装配工作符合设计要求以及质量标准,在完成一系列的装配工作后还需要对装配的零件和设备进行优化调试,保证装配方式的成功和装配方法的合理。

除此以外在飞机柔性装配的整个过程中,装配技术人员需要提前对柔性装配的每一个设备和步骤进行计算机仿真模拟操作,对每一步工作进行测试和分析,保证飞机柔性装配流程的完整性和可靠性,比如对装配的工装以及制孔操作进行可行性分析以及质量测试,确保飞机柔性装配的参数稳定和合理运行。

1.2.2飞机柔性装配工作特点

飞机柔性装配工作有三个主要特点,首先是飞机柔性装配工作中通常不采用整体骨架结构,装配设计工人一般主张使用结构离散化对装配骨架进行调试,确定柔性化装配的通用谈条件,同时会在飞机柔性装配过程中使用定位元件,满足装配设备离散化的布局要求。其次,飞机柔性装配的原件模块都处于同一板块中,通过集中的模块实现设备和零部件的支撑定位以及收紧工作,满足结构设备的自动控制要求。模块之间可以自动控制,满足不同区域质检的位置关系和要求,因为自动调整的过程能逐步满足装配件的定位要求,所以保证了飞机柔性装

配的精确度和安装质量。飞机柔性装配最后的特点是元件也能实现自动化控制,仿照模块的自动控制关系,柔性装配元件在位置调节方面均采用快速工装定位,满足柔性安装的精确度要求。

1.2.3飞机柔性装配工作模式

飞机柔性装配的工作模式有两种,分别是直接法和间接法。直接法是指在飞机柔性装配的定位单元调整到位以后在将装配件安装上架并完成定位和夹紧工作,通过直接定位的办法完成装配件定位的参数控制。一般飞机柔性装配直接法主要适用于飞机气动外形的零部件或者机翼机身的壁板等设备零件的装配。

间接法是指先上架后调整,区别于飞机柔性装配直接法,间接法是先把装配件安装上架,然后再逐步调整定位位置,确保定位单元连接的准确性,通常间接法需要借助外部的测量工具以及测量方法才能完成零部件参数的获取。比如在飞机翼身的对接过程中需要使用间接法,通过实施的测量点数据和位置参数确定工装的定位位置,保证飞机上下反角的性能参数符合设计要求和质量标准。

2 飞机柔性装配方法在飞机装配中的应用研究

2.1飞机柔性装配应用在飞机大部件装配项目中

在实际技术运行过程中,柔性装配技术主要是基于自动化技术的研究成果,不仅升级了装配工装以及模块化项目的处理机制,也将数字化定位结构和离线编程系统的发展作为运行重点,特别是在飞机的装配过程中,管理人员利用分散式机身结构能提升整体运行参数的准确性,确保数字定位结构取代传统的机械化运行模型,真正促进装配式技术操作符合需求,管理人员要结合实际的设计需求,建立具有现实意义的管控措施。

2.2飞机柔性装配应用在定位以及打孔技术中

在飞机柔性装配技术操作过程中,管理人员主要是利用柔性定位技术对数字设备进行检测,确保定位装配过程的完整。而此项技术需要管理人员配置比较精密的设备,由于自动化控制系统的实际运行效率并不理想,因此,自定位系统多用于机型的研发。而在系统制孔过程中,利用柔性制孔,能优化提升转配效率,确保整体结构符合参数标准,从而提高整体参数符合实际需求。利用批量化生产结构,能优化整体运行参数和项目的生产效率,确保质量的高标准,而在飞机制造项目中应用的材料多为复合材料以及钛合金材料,这对于制孔本身就具有一定的难度,因此,利用柔性装配技术能迅速提升整体项目的引用价值和实际效果,确保飞机制孔项目的优化运行。

2.3飞机柔性装配应用在飞机装配总装环节中

在飞机制造项目运行过程中,最重要的就是对接技术,只有保证良性的对接操作,才能从根本上确保飞机制造的质量。因此,将柔性装配技术应用于飞机的总装环节是时代发展的必然趋势。组装人员利用柔性装配技术能实现固定装配运行工序向数字控制运行工序转变,真正提升定位设备的操作控制,提升整体项目操作的精确度以及实际价值,确保整体操作流程以及动作控制结构完整健全。另外,运行柔性装配操作,能提高项目的可操作性和可控性,实现装配机制符合不同的飞机尺寸,并且提高实际的装配效率和装配质量。

在运行技术中,主要分为三种,第一,是塔式结构。在承重方面具有较大优势,并且利用伸缩臂侧面进行结构调整。第二,是柱式结构。主要是利用定位系统进行飞机结构的定位和支撑,每台定位系统要同时监管X/Y/Z三个方向,提升整体项目的精确定位参数。第三,是混合定位结构。主要是利用设备的托架与装配机体进行优化连接,不仅能有效实现机体结构的自动调整,也能实现整体结构的均匀受力。

综上所述,柔性装配方法能广泛应用到飞机装配中的各个环节,掌握柔性装配的核心技术能更好地推动飞机柔性装配的发展和进步,提升飞机装配的工作效率和部件装配质量。飞机柔性装配技术在我国飞机制造业中的应用,能够协助装配操作人员更加精准地完成飞机组装任务,真正实现模拟量向数字化的转换,实现人工装配化向智能化、自动化装配的控制。

参考文献:

[1]飞机柔性装配方法在飞机装配中的应用 [J]. 郑鹏宇.  中小企业管理与科技(下旬刊). 2020(02)

[2]飞机柔性装配方法在飞机装配中的应用研究 [J]. 王明明.  科学技术创新. 2020(18)

[3]飞机柔性装配方法在飞机装配中的应用 [J]. 刘洋.  中国新技术新产品. 2020(18)

[4]柔性工装及自动化装配设备在大型飞机装配中的运用 [J]. 孙颖,赵鲁宁.  飞机设计. 2020(05)