C919飞机装配自动钻铆技术研究
刘宇尧
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刘宇尧,. C919飞机装配自动钻铆技术研究[J]. 中国航空航天科学,2021.2. DOI:10.12721/ccn.2021.157019.
摘要: C919飞机作为我国大飞机研发领域中的基础,在具体的装配过程中采用了各种新型技术,实现对于点位的精准定位,让最终取得的钻铆工作质量可以符合设计标准。本文分析了C919飞机装配中,自动钻铆技术的覆盖区域,并制定了该项技术的具体使用方案和使用方法,为我国的航空工业实践研究过程提供帮助。
关键词: C919飞机;自动钻铆技术;壁板结构
DOI:10.12721/ccn.2021.157019
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引言:自动钻铆技术是指能够在各类被连接件已经得到了全面固定的基础之上,通过对于相关设备以及已经定位点位的使用,实现对于相关构件的综合装配。在C919飞机的装配过程,该项技术通过对技术本身要求的分析和其他工程项目的明确,通过对于各类参数的合理控制,让最终获得的钻铆结果符合设计标准。

1 C919飞机装配中自动钻铆技术涵盖区域

1.1壁板结构

C919飞机的机身壁板采用数控机加蒙皮和长桁架铆接金属结构的共同构建形式,其中蒙皮的分块采用纵向上搭下结构和环向对接的结构,在蒙皮和桁架的贴合过程中,需要采用自动钻铆技术实现对于这两个结构的全面精准装配,其中蒙皮和桁架之间的间隔为3mm,部件的前后对接区域和翼身整流罩之间的区域,会允许存在一定的公差,该参数为6mm和10mm,由于壁板结构的整体开敞性能较好,所以可以使用自动钻铆设备,实现对于整个机身壁板的蒙皮区域中,进行法向制孔和垂直压铆[1]。

1.2长桁架结构

C919飞机的机身环向结构上会布置有长桁架,桁架的分布基本上可以覆盖整个机身区域,长桁架能够和机身的壁板蒙皮结构进行贴合,长桁架和蒙皮的装配结构面之间,可以采用埋头铆钉的形式进行连接。由于飞机的整体开敞性能较佳,所以自动钻铆设备可以满足蒙皮结构和长桁架结构的连接工艺,然而在长桁架的具体建设过程会存在弯边结构,所以在自动铆接过程中,相对于该设备的下部铆接头移动路径,要通过对碰撞干涉区域进行明确和分析,以严格防止在专业装配过程中出现碰撞问题。

1.3框架结构

C919飞机的框架包括普通框和对接框两种,其中普通框架为浮框式的构造模式,整体框架包括Z形钣弯型材和剪切角片,而整个框架结构和蒙皮长桁架结构,可以采用常见的某些形式进行固定,具体的连接过程中需要将整个框架结构框分为五个部分,之后采用专业设备完成钻铆工作任务。

2 C919飞机装配中自动钻铆技术方案制定

2.1分离面划分

C919飞机的机身前方下半部分分成了三块大型的壁板结构,各个壁板结构都需要预装配在相对应的工装结构上,并且在完了预装处理工作之后,通过对于自动钻铆设备的使用,落实对于整个结构的固定工作。而对于机身的中间以及后部区域,整个结构面也分成了三块大型的壁板结构,要求各个单块的壁板结构都需要能够在完成预装配工作任务之后,采用自动钻铆设备完成相应的管理工作任务,通过对于该结构的后续使用,完成对于整个结构的全面固定任务。

2.2工艺流程确定

在专业化的工艺流程确定阶段,要根据自动钻铆技术的具体运行准则和相应的工作要求,完全对于整个结构面的预装配任务,之后在其中加入相应的固定件,让最终获得的结果可以符合设计标准。C919飞机的自动钻铆技术使用过程中,本文主要分析了单壁板的预装配过程和壁板的自动配置过程,对于预装配阶段,会按照已经建成的工装构件和其余的装配体系,让各类构件都能够处于正确的位置,并且严格控制在该过程中产生的各类装配误差,并且经过后续的诊断和检测任务,当发现最终取得的预装配工作精度符合设计标准时,则该结构可以使用。另外在工装定位之后,需要对其进行临时固定,采用Cleco临时固定技术,并协调制作DA孔,要求对于长桁架的处理过程,长桁架结构也开出相对应的孔道,要求系统的实际装配区域完全符合相关设计标识,则可以确定在该结构的后续装配工作中,可以使用自动钻铆技术,完成各类结构件的固定任务,从而让最终取得的结果可以满足精度方面的要求。

而在自动钻铆技术的使用阶段,可以根据已经制定出的工艺流程和相关结构件的加工模式,根据内部空间和外部空间的整体设计参数,确保相关机械加工设备能够根据已经设定的标准值完成各项工作任务。

2.3保形工装配置

为了确保取得的装配精度符合指标,保形工装的配置精度必然要符合要求,需要按照该结构的作用方案和工作状态完成装配任务。在工装的装配过程中,要按照该结构上存在的工艺孔,完成对于外部包装结构和壁板的对接任务,或者也可以使用内部夹紧结构,之后通过吊具将相关产品以及工装安装到规划的区域之内,并且使用数控托架接口实现对于整个系统的定位工作任务。在完成了工装的装配任务之后,则需要使用自动钻铆技术完成后续的加工任务,在该项技术的具体使用过程,由于已经分析了各类设备和结构系统的放置区域,所以在具体安装过程,需要根据已经建成的设计体系固定和装配各类设施。

2.4孔洞定位工作

为了能够确保壁板上的各类结构能够精准快速的定位,所以采用了K孔定位模式,该结构的目的是能够通过对当前制作参数和相关参数的确定和分析,让最终获得的具体加工处理结果能够在最短的时间内达到应有目的[2]。在具体的工程项目应用阶段,在C919飞机的中后机身效果面板中,设置K孔并且使用定位器,完成对于该孔洞的后续参考系划定工作,同时另一个基准K孔在单壁板上进行定位,可以说最终制定的K孔结构中,除了完成各类壁板本身的定位工作,也包括对于飞机整体结构的定位工作。

3 C919飞机装配中自动铆接技术实际使用

3.1结构面吊装

在结构面的吊装阶段,需要在完成了保形工装设置基础之上完成相关任务,要求在具体吊装过程中,根据已经配置的K孔结构实现对于具体安装位置的合理调整,比如针对某壁板的吊装过程,保形工装已经可以达到极高的精度保障需求,则在后续的吊装阶段,一方面通过对其受力情况的合理分析防止出现结构变形问题,另一方面根据其中设置的其他结构,将该构件安放在正确位置,同时通过对K孔结构的使用,让其他的相关参数也能够得到精准的衔接,以防止最终的安装精度无法满足设计标准。

3.2钻铆参数设置

在钻铆参数的设置阶段,要根据C919飞机的内部和外部空间情况完成合理的配置工作,其中针对外部的装配结构,要根据该设备的自身运行状态和周边空间的具体搭配模式,实现对于各类加工设备的合理加入,而对于内部空间,则需要在壁板、蒙皮、长桁架以及其他相关结构的具体处理任务完成之后,实现对于该结构的精准处理任务。

结论:综上所述,C919飞机的装配过程中,通过自动钻铆技术的使用可以大幅度提高加工速度,在具体的工作任务完成过程,需要完成的任务包括K孔的确定、壁板的处理以及其他工程的分析等,要求所有的项目都需要具备极高的精准度。该项技术的具体使用过程,要根据已经规划的相关参数和具体运行准则,提高整个系统的建设质量。

参考文献:

[1]杨阳,邱燕平,王晓宇.C919飞机装配自动钻铆技术的应用研究[J].教练机,2019(02):15-22.

[2]王会周. C919外翼壁板自动钻铆技术的研究[D].哈尔滨工业大学,2016.

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