引言
自动钻铆技术是新一代飞机研制的关键技术，对于提高我国的飞机制造水平，增强国防能力具有深远的意义。本文将重点探讨飞机自动钻铆技术的发展趋势。
飞机制造中铆接装配占有十分重要的地位，据估算，飞机装配劳动量约占整个飞机制造劳动量的40%～50%，其中铆接占30%。随着对飞机性能要求的不断提高，人们愈来愈重视铆接质量，使其适应质量稳定、生产速率高、疲劳寿命长的要求。在这样的背景下，自动钻铆技术开发成功并首先在世界著名的航空企业波音、空中客车公司中得到应用，由此迈开飞行器装配自动化的步伐，并逐渐显示出其强大技术优势，促进了飞机装配历史性变革。
1全自动钻铆技术在飞机壁纸上的应用方案
对于全自动钻铆技术在飞机壁纸上应用方案的制作重点而言，其是以客户提供的类似数学模型为主，通过CATIA软件的模块运算来得到自动钻铆机系统使用的数控语言。同时，全自动钻铆技术在飞机壁纸上的应用方案要尽量减少人工干预，并且要形成一个固定的模式，而对于其实施过程包括以下几点：第一，依据现有的CITIA V4数模并利用软件二次开发，自动生成可使用的数学模型；第二，利用CATIA软件和已生成带有法线方向的数模和工装数模，进行加工路线的计算机仿真，从而消除真实加工过程中的干涉现象，并确认加工路线的可行性；第三，对单、双曲率壁板的结构特点进行研究，并结合数控托架转角等工作能力，研制出适用于单、双曲率壁板产品的工装；第四，结合多年的壁板手工铆接和半自动铆接经验，优化加工路径，减少铆接变形和提高铆接效率。
2发展现状
飞机机械连接技术是量大面广的航空制造技术之一。机械连接连同钣金和机械加工技术， 号称飞机制造业的三大技术支持。早期飞机的机械连接工作量占机械制造工作量的40%～50%左右随着新技术不断发展，整体结构、胶接蜂窝结构、超塑成形扩散组合结构和复合材料结构逐渐增多， 飞机连接件的数量有减少的趋势但铆接和螺接等机械连接不仅不会被其它结构形式所代替，而且对机械连接技术提出，更高的要求。从目前的实际情况看， 各种飞机的连接仍以机械连接为主， 机械连接的工作量仍占飞机机体制造工作量的20%左右。从飞机连接件的数量来看，波音747每架宥铆钉200万个；依尔86每架有铆钉148万个，螺栓12万个，A300“空中客车”和MD-90皆有100万个连接：据统计，一架飞机连接件的成本占飞机总成本的3%～5%，其重量占飞机空重的5%～6%左右：因而成为航空制造业中三大关键技术之一。自动钻铆技术发展到今天，各国生产的近代飞机，几乎毫无例外地采用干涉配合无头铆钉自动钻铆技术。如F—15、B—747飞机大量采用无头的钛合金铆钉，全部用自动钻铆机施铆。B一747飞机机铆率达62%，依尔86飞机机铆率达54.5%.“空中客车”A300机铆率为45%，B-—767飞机机身的机铆率为97%。随着计算机技术的发展， 钻铆自动化己从单台数控钻铆机同多台自动钻铆机或钻铆装置、托架、钉传递装置、真空集屑装置、传感控制装置等组成的计算机集成控制的柔性自动装菖己系统方向发展。如波音公司在B一767机翼制造中，采用了由4台自动装置机组成的翼粱自动装配系统泼系统能自动定位零件、自动确定孔位、自动测厚、自动钻铆。每个工作循环只需8秒钟。
3飞机壁板自动钻铆中预连接工艺和铆接变形优化
3.1定位点实时测量补偿
定位点实时测量补偿是由自动钻铆系统上的视觉照相模块完成，而由于飞机壁板在装配过程中因人为因素或者热胀冷缩等效应会产生较大的变形，所以为了保证优化后的装配离线数控码的可靠性以及壁板产品的安全性，要在实际钻铆过程中进行定位点实时测量与补偿。同时，定位点实时测量补偿是当自动钻铆系统按照一定程序要求运动到指定点位时，为了保证钻铆过程的安全性，自动钻铆系统就会触发视觉相机以便对定位点进行拍照，并将其传回控制系统进行如下判断：第一，若点位正确且误差满足产品要求，则继续执行钻铆程序；第二，若误差不满足要求，则将实时误差传入钻铆控制系统，完成误差的实时补偿；第三，若点位错误则跳出程序。
3.2壁板装配工艺
飞机零部件是影响飞机质量和性能最重要的部分，飞机零部件可以分为壁板类和框梁类两种，典型的壁板零件材料上主要是铝合金、复合材料和钛合金，在结构上可以分为单曲面和双曲面.
飞机壁板零件在装配中主要可以从装配工艺分离面的划分、装配基准和定位、装配协调与互换这几个方面进行分析：
（1）分离面与工艺分离面的划分
飞机装配完成之后要满足飞机日常的维护和保养，所以零部件在装配的过程中，是要按照一定的顺序和规律进行，以便后期零件的拆卸，所以部件之间和可拆卸部件之间会有分离面，通过建立分离面可以缩短飞机的制造周期，减少产品装配工艺，提高分析的装配质量。
（2）定位与夹紧
在任何装配中都需要有基准，通过设定不同的基准可以完成不同的装配，飞机壁板装配中采用的是基准零件作为定位、划线定位、装配孔定位、坐标进行定位等来完成飞机的装配。
（3）在机械加工中，零件要满足互换性，协调性，飞机壁板零件的装配也是需要的，为了能满足后期的维修。
飞机壁板零件的装配流畅可以通过以下几个步骤进行，蒙皮是通过耳片上的定位孔定位在型架上的，同时两端贴合在内型卡板上;在通过将长桁以蒙皮作为基准，装配在蒙皮上;以蒙皮内形为基准贴合隔框，隔框与蒙皮贴合轴线为准使用工资定位器与DA孔定位，并将隔框进行夹紧;以长桁作为基准在安装角片并夹紧;将蒙皮重新作为定位，通过长桁与隔框为基准均匀的钻出NA孔;通过以上的步骤完成壁板的预装配，将壁板组件工装与旋转托架连接，进行自动钻铆装配，最终完成铆接。
3.3工装电力控制系统
对于飞机自动钻铆工装的电力控制系统采用如图3.1的电路图。
对于这个电气控制系统，QS1为电路总开关，电路保护为F01，在电路系统中是必须设有电路保护装置，在电路接通电源后，闭合QS1，电路通电，将F02、F03、F04闭合通电，工装电路主电路通电，在主电路中KM2具有自锁功能，对于控制电路中，如果工装出现问题，电磁离合器工作，传动轴断开，也就是设备中紧急停止装置。
3.4钻铆机柔性工装
（1）控制系统，同时也是钻铆机的核心机构，是控制钻铆机工作的系统，主要是由PMAC运动控制系统控制实现，有人机对话屏幕、手持控制单元、操作台、编码器、伺服放大器、钻铆执行器、自动送钉系统等模块;
（2）动力系统，包含液压、气动以及电力等动力源、主要的元件有液压缸、控制阀、蓄能器、伺服电机等;
（3）定位与夹紧系统，主要有旋转托架与工装及上下铆头工作过程中对产品实现定位与夹紧;
（4）钻孔与铆接系统，该部分是铆接机的执行机构，是完成铆接过程中钻孔与铆接动作的，为了能满足铆接质量，主轴系统需要伺服控制主轴的转速，换位（涂胶/铣平/压铆）的调节;
（5）ARS自动送钉系统，该系统是实现铆接过程的可连续性的必要环节，主要包含自动装订器、装订储备柜，送钉器等。
结语
飞机零部件的装配在飞机制造中式一个主要的环节，飞机上每一个系统和主要结构都是由零部件组装而成的，这些零件在装配过程中主要是应用工装的定位于夹紧，在结合钻铆进行连接，所以钻铆技术和质量直接影响飞机结构的寿命与飞机的总体性能，飞机壁板零件装配使用的钻铆机，它的工作主要分为定位、夹紧、钻孔、涂胶、送钉、铆接以及铣平，通过这些工序将壁板零件铆接上，是的质量和性能满足飞机的要求。
参考文献
[1]许国康.自动钻铆技术及其在数字化装配中的应用.[J].航空制造技术.2006.5.
[2]李原.铆接变形及其有限元分析.[D].西北工业大学.2007.
