李婉麗

摘 要：隨著我國飛機制造業(yè)數(shù)字化工程的發(fā)展、應(yīng)用和新機型的研制，已有的裝配工裝設(shè)計制造模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代飛機制造技術(shù)的發(fā)展需求。所以，必須結(jié)合我國國情，研制出新的數(shù)字化柔性裝配工裝系統(tǒng)。文章主要從飛機數(shù)控柔性多點型架裝配原理出發(fā)，分析了飛機柔性裝配技術(shù)應(yīng)用，希望能為飛機裝配提供參考。

關(guān)鍵詞：飛機柔性裝配方法；飛機裝配；應(yīng)用

飛機柔性裝配技術(shù)是對于飛機需求迅速研制相適應(yīng)用，成本低，可以模塊化裝配的一種飛機裝配技術(shù)，是指在電子和自動化技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，集數(shù)字化和自動化為一體，將飛機裝配模擬應(yīng)用在飛機制造過程中，以此提升飛機裝配的精確度。柔性裝配技術(shù)和傳統(tǒng)飛機裝配技術(shù)相比，有效解決了固定和剛性不足的問題，讓裝配變成自動化和數(shù)字化，起到良好的裝配效果。柔性裝配技術(shù)最早出現(xiàn)在播音飛機裝配中，借助柔性裝配技術(shù)，使用三維模擬方式對飛機進(jìn)行預(yù)裝配與并行工程，不僅提升了飛機裝配速度，還減少了裝配成本。本文主要從飛機數(shù)控柔性裝配方法入手，探討了飛機柔性裝配方法在飛機裝配中的應(yīng)用。

一、飛機數(shù)控柔性多點型架裝配原理

飛機數(shù)控柔性多點型架是對柔性工裝技術(shù)進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)我國目前飛機裝配的具體情況，將國外先進(jìn)的柔性工裝技術(shù)觀念與我國已有的飛機裝配工藝有效結(jié)合起來，讓傳統(tǒng)型架中固定卡板定位支點數(shù)控調(diào)整重構(gòu)，按照壁板組件和壁板對應(yīng)卡板的數(shù)模，以此整合數(shù)據(jù)，確保數(shù)字控制卡板定位支點移動到位，達(dá)到飛機型架卡板定位整個過程數(shù)字量傳遞的目的。數(shù)控柔性多點型架是在已有剛性型架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，加多16個可重構(gòu)調(diào)形單元，在可重構(gòu)調(diào)形單元上增加卡板定位支點，通過在豎直方向與水平方向的運動對可重構(gòu)調(diào)形單元進(jìn)行準(zhǔn)確控制，達(dá)到卡板定位支點準(zhǔn)確重構(gòu)調(diào)形，充分利用裝配型構(gòu)架作用，確保完成多個壁板類組件的裝配?？芍貥?gòu)調(diào)形單元結(jié)構(gòu)主要是由伺服電機驅(qū)動齒輪和齒條傳動機構(gòu)，達(dá)到水平方向移動調(diào)形的目標(biāo)，而豎直方向移動調(diào)形由伺服電機驅(qū)動滾珠絲杠機構(gòu)，實現(xiàn)水平方向移動調(diào)形。數(shù)控柔性多點型架的流程主要是在CATIA軟件中通過完成壁板類組件和對應(yīng)的卡板的設(shè)計，建立數(shù)控柔性多點型架的三維數(shù)字樣機，并進(jìn)行預(yù)裝配，對卡板定位關(guān)鍵點進(jìn)行提取，建立一個裝配關(guān)鍵點的CATIA數(shù)模，利用調(diào)形計算機軟件來分析計算CATIA數(shù)模，自動生成數(shù)控代碼，以此獲取數(shù)控柔性多點型架控制軟件系統(tǒng)，最后傳輸?shù)綌?shù)控型架控制軟件系統(tǒng)中，讓NCFF控制軟件運行指令代碼，卡板定位支點移動到位后，對卡板進(jìn)行安裝和裝配，完成調(diào)形。在飛機整個運行過程中數(shù)控柔性多點型架的應(yīng)用實現(xiàn)了調(diào)形定位數(shù)據(jù)全數(shù)字量傳遞目標(biāo)，提升系統(tǒng)定位精確度。

二、飛機柔性裝配技術(shù)應(yīng)用

1.大部件裝配

隨著裝配技術(shù)的產(chǎn)生、利用，已有的飛機柔性裝配技術(shù)逐漸轉(zhuǎn)變成自動化、模塊化和數(shù)字化裝配工裝、定位、離線編程仿真軟件，這些技術(shù)的應(yīng)用，提升了飛機機身裝配的質(zhì)量。例如在飛機裝配過程中，可使用分散模式對機身結(jié)構(gòu)進(jìn)行環(huán)形裝配工裝，利用新的數(shù)字定位技術(shù)替換已有的機械定位工作，從原本人工裝配模式轉(zhuǎn)變成數(shù)字化裝配模式，以此提升機身質(zhì)量。

2.定位打孔

飛機柔性裝配定位技術(shù)主要是利用數(shù)字檢測設(shè)備對飛機進(jìn)行定位裝配的，飛機柔性裝配定位技術(shù)的應(yīng)用通過精密的數(shù)字測量設(shè)備，能夠自行定位，但是，由于效率較低，通常應(yīng)用在研發(fā)機型上。而飛機裝配的制孔使用柔性制孔技術(shù)，目的是為了提升飛機裝配的質(zhì)量、效率，自動化制孔技術(shù)在飛機制孔技術(shù)中的應(yīng)用，可以批量化生產(chǎn)大型結(jié)構(gòu)配件，具有較高的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，特別是在現(xiàn)代飛機制造業(yè)中加工較為困難的材料，例如復(fù)合材料和鈦合金等，自動化制孔技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效解決飛機制孔難度大的問題，一次提升飛機裝配的質(zhì)量和效率，確保符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.柔性對接

飛機在進(jìn)行總裝過程中，應(yīng)用飛機柔性裝配技術(shù)，讓已有的飛機固定裝配向數(shù)字控制柔性配置技術(shù)轉(zhuǎn)變，連接飛機托架和機身，達(dá)到對飛機機身的自動化調(diào)整效果。例如在總裝階段，可借助數(shù)字化控制的飛機柔性配裝方式改變原來固定的裝配，改由數(shù)字控制柔性裝配技術(shù)進(jìn)行，使用數(shù)字控制千斤頂和先進(jìn)測量定位設(shè)備組成數(shù)字柔性裝配對接平臺，按照實際需要精確控制飛機的動作，提升定位精確度、和可控性，有效應(yīng)用在各種尺寸的飛機裝配中，通過數(shù)字柔性裝配技術(shù)對接平臺，提升飛機裝配質(zhì)量和效率。數(shù)字柔性裝配技術(shù)對接平臺在國外大型飛機制造廠商中得到廣泛應(yīng)用，定位模式主要包括以下幾點：第一，柱式結(jié)構(gòu)。該定位結(jié)構(gòu)模式和Pogo柱模式比較相似，能夠達(dá)到飛機定位與支撐的效果，每一臺定位裝置主要利用伺服控制系統(tǒng)對X/Y/Z的三個方向進(jìn)行控制，通過在飛機制造過程中使用幾臺柱式結(jié)構(gòu)定位模式就可以達(dá)到飛機大部段的準(zhǔn)確定位。第二，塔式結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)和柱式結(jié)構(gòu)相比較，在承重力方面具有較大的優(yōu)勢，主要是使用伸縮臂側(cè)面調(diào)整模式進(jìn)行操控，可操控性較強。第三，混合定位方式。該定位模式主要應(yīng)用在787飛機裝配中，和柱式結(jié)構(gòu)、塔式結(jié)構(gòu)相比，混合定位方式可通過托架連接裝置機身，以此自動化調(diào)整飛機機體，無需人工操作，并且受力均勻，適用于機體大型復(fù)合材料的裝配中。

4.數(shù)字化測量裝配

在飛機裝配柔性技術(shù)中，大部分是依靠數(shù)字化定位測量方式對位置進(jìn)行精確定位，以此精確測量相應(yīng)數(shù)據(jù)。例如在對位置進(jìn)行定位測量過程中，通常情況下，使用飛機柔性裝配測量系統(tǒng)中的兩種測量方式：激光跟蹤測量和室內(nèi)GPS測量進(jìn)行，其中激光跟蹤測量系統(tǒng)特點具有高精度、測量范圍大及機動性強；而室內(nèi)GPS測量由于受大部件范圍空間定位的細(xì)致，只能在室內(nèi)建立空間坐標(biāo)系統(tǒng)，方可進(jìn)行定位測量。

三、結(jié)語

綜上所述，飛機柔性裝配技術(shù)的開發(fā)、應(yīng)用作為國內(nèi)外大型飛機制造廠商較為常見的一種技術(shù)，要想充分利用自身優(yōu)勢，必須分析了解影響因素，借助數(shù)字化技術(shù)測量，進(jìn)行大部件裝配，使用制定化定位制孔，在飛機總裝過程中利用柔性對接技術(shù)，自動調(diào)整飛機機身，以此提升飛機裝配的質(zhì)量和效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉洋.飛機柔性裝配方法在飛機裝配中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015，（18）：7-7.

[2]王亮，李東升，羅紅宇，等.飛機裝配數(shù)控柔性多點工裝技術(shù)及應(yīng)用[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報，2010，36（5）：540-544.

[3]王亮，李東升.飛機數(shù)字化裝配柔性工裝的低成本化[J].南京航空航天大學(xué)學(xué)報，2012，44（z1）：27-31.