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飞机数字化装配技术发展与应用研究

赵岩

航空工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司,黑龙江哈尔滨,150000

摘要: 在新时期的发展背景下,信息技术及数字化技术在很多行业得到广泛应用,且得到显著成效,在不同程度上推动了各行业的快速发展。在飞机制造行业中,数字化装配技术逐渐取代传统的手工装配工作,不仅减少了人为操作中产生的失误和漏洞,还能有效提高装配效率,简化了飞机零件装配流程,为飞机制造提供坚实基础。相关部门及技术人员应该增强数字化装配技术应用意识,认真分析不同技术的特点和技术要点,结合需求做好合理选择,进一步提高飞机制造质量。
关键词: 飞机装配环节;数字化装配技术;装配模拟
DOI:10.12721/ccn.2021.157048
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在飞机制造过程中,飞机装配是重要的环节,此项工作的实际目的是严格按照飞机尺寸协调性原则,结合飞机的设计要求完成飞机不同零件之间的组合及连接,进一步让飞机的零件变成更加精准的装配件,从而提高飞机整体的质量。在飞机装配环节应用数字化装配技术不仅可以提高零件装配的精度,还能提高工作效率和质量,为航空事业的快速发展提供助力,同时带动通信电子及新材料等高新技术产业稳定发展。

1.飞机数字化装配技术的实际应用现状分析

1.1大尺寸框梁骨架装配的精度待提高

为了满足新时期航空事业的发展需求,应不断提高对飞机制造行业的要求,强化制造效率和质量,加强飞机骨架零件的大型化建设。但是在大型飞机骨架零件的制造及装配环节,很容易出现零件变形的情况,如果没有及时采取有效措施做好检测及精度调整工作,会影响零件使用过程中的质量,威胁到飞机的安全。在部分飞机制造的过程中,缺少专业的检测设备和技术,即使部分制造企业采用了相应的技术,通常受到人为及外界各类因素的影响,无法发挥实际作用,致使飞机的装配环节难以达到飞机最初的设计要求。

1.2复合材料的使用带来制孔质量问题

在国内的飞机制造中,复合材料是相对来说较为常用的材料,并且是制造材料中不可或缺的关键构成部分,复合材料的使用虽然能够在一定程度上改善飞机的性能,但是也容易引发飞机制造中的一系列问题。如果在开展飞机制造作业的过程中,仅依靠传统的手工制孔方式,不仅无法保证孔的精度,还容易出现复合材料分层不良及出现孔径椭圆的现象,在此类因素的影响下,很难保证飞机制造及装配环节的质量和效率,此外,针对厚夹层及大直径结构而言,采用传统的手工制孔方式对技术人员的要求较高,且会在一定程度上增加故障风险,致使制孔效率得到保证和提高,给飞机的制造及装配环节带来不利影响。

2.常用飞机数字化装配技术的应用分析

2.1多系统集成控制技术原理及作用

在开展飞机数字化装配工作的过程中,最为常用的技术之一为多系统集成控制技术,在应用此项技术的过程中,需要提高对相关注意事项的重视。首先,技术人员应用多系统集成控制技术开展飞机装配工作时,由于受到不同环节及关键点的影响,缺少飞机制造工艺、测量数据以及装配规划等依据,无法在各类数据之间建立密切联系,很难发挥数字化技术的实际作用和功能;其次,开展飞机装配工作时,运用多系统集成控制技术离不开对相关数据的整合及分类,进而为后续的数据利用提供坚实基础;最后,技术人员需要结合飞机的基本特点和实际需求开展数据整合工作,严格按照相关规范标准进行飞机接口的操作,提高多系统集成控制技术的实效性。

2.2自动化精确制孔技术原理及作用

进行飞机装配作业时,自动化精确制孔技术有着广泛应用,此项技术可以达到连接不同机械的目的,让飞机的主要设备得到加固,强化安全性及可靠性。由于传统的人工制孔方式需要消耗大量的时间和精力,还会因为人为失误等因素的影响降低飞机制孔精度,但利用自动化精确制孔技术能够有效解决以上问题,在提高工作效率的同时有助于其他装配环节的顺利开展。此外,自动化精确制孔技术还能使孔洞更加符合设计要求,节约人力资源投入的同时创造更多经济效益及社会效益。

2.3高效长寿命连接技术原理及作用

为了强化飞机的抗疲劳性能,同时适当延长使用寿命,应该加强对高效长寿命连接技术的有效利用。高效长寿命连接技术拥有很多应用优势,例如,具备能够强化飞机可靠性及耐久性的特点,让飞机在投入使用过程中,减少维护及检修次数,保证飞机正常使用寿命的基础上进行适当延长。在传统的飞机装配中,采用的连接技术为铆接和液压,以上两种方式虽然可以带来良好的连接效果,但是容易给装配设备带来不同程度的伤害。高效长寿命连接技术以密封连接方式为主,通常以钛合金材料为核心材料,能够减少给装配设备带来的不利影响,并且高效长寿命连接技术可以通过与飞机特点的有机结合强化对长寿命连接单位的研究及分析,从而延长飞机的实际应用时间。

2.4 大尺寸精密测量技术原理及作用

为提高飞机测量工作的精准性,应该加强对大尺寸精密测量技术的合理利用,进一步达到保障飞机装配工作的目的。无论立足于技术应用还是测量工作的内容的角度进行分析,对技术及工作人员都有着较高的要求。因此,飞机在装配过程中,必须采取大尺寸精密测量技术来保证测量工作的准确度,然后再结合相关的GPS 以及激光跟踪测量方法保证测量效果。由此可见,大尺寸精密测量技术在我国飞机装配工作中还具有很大的应用和发展前景。

3.飞机数字化装配技术的应用领域分析

3.1飞机数字化装配技术在技术应用平台方面的应用

飞机数字化装配技术在我国飞机制造和装配工作中的首要应用就是技术应用平台的应用。具体应用为:第一,飞机的数据平台层指的是在飞机装配过程中建立技术和系统活动的关系,实现对飞机寿命的管理。同时,数据平台层还可以对飞机数据资源进行统筹管理和规划,是数字化技术应用的基础。第二,专业技术层指的是对整个飞机装配过程中的各项技术进行拆分,进而完善飞机的装配设计、装配工艺,提高数字化技术的应用效果,保证飞机装配工作的效率。第三,应用系统层存在于飞机装配工作的集成环境中,通常情况是由软硬件系统组成,而软硬件系统又包含着飞机的各种装配技术和装配工艺。第四,通用技术层所包含的内容较为广泛,例如,飞机装配的机械电子技术、自动化技术以及各种数字化技术等。

3.2飞机数字化装配技术在机翼装配模拟中的应用

数字化装配技术还被应用在飞机机翼的装配模拟方面,具体表现为:第一,通过应用数字化装配技术,相关工作人员可以模拟飞机机翼的装配环境,应用数字化技术中的仿真装配技术创造三维数模,进而完善机翼的装配流程。第二,在创设模拟环境之后,工作人员要结合飞机装配的实际要求,调整模拟设计。同时,还需要特别注意的一点是工作人员在模拟飞机机翼的装配环境时,要严格按照相关的模拟要求进行,从而保证模拟效果。第三,在模拟工作完成之后,工作人员就可以根据模拟过程进行实际的飞机机翼装配,有效避免飞机机翼在装配中可能出现的各种问题。

结语:在我国的飞机事业发展迅速的今天,将数字化的制造技术和管理方式应用于其中具备重要的建设性意义,也是我国企业在生产经营管理中避不开少的一项开发工具,其正在不断向着可视化的三维化方向发展, 通过自动化设备和生产线的确定,能够实现大批量的生产活动,当前我国国内有很多相关研究,当然与国外还存在一定差距,但数字化的飞机装配生产线已成为新型飞机制造技术先进性的标志。

参考文献:

[1]王良.新时期飞机数字化装配技术发展与应用分析[J].军民两用技术与产品,2018(6):1.

[2]岳烜德,安鲁陵.力控制技术在飞机数字化装配中的应用[J].航空制造技术,2016,(05):47-51.

[3]张琳.飞机装配技术的发展与测量技术[J].科学与财富,2018,(04):252.