李云鵬

摘 要：飛機是一項復雜性極高的設備同時也是一個國家工業(yè)技術水平的集中體現。在飛機的制造過程中，除了嚴格要求的飛機零部件制造外，飛機的裝配也是一項技術要求極高的工作。隨著電子和信息技術的發(fā)展，在飛機裝配的過程中通過積極引入數字化裝配和裝配仿真技術用以提高飛機裝配質量是現今乃至今后一段時間飛機裝配發(fā)展的重點。隨著數字化裝配仿真裝配技術的不斷發(fā)展進步，現今數字化裝配仿真裝配已經廣泛應用于飛機裝配及相關制造業(yè)中并取得了良好的裝配效果。文章在分析數字化裝配仿真裝配技術特點的基礎上對數字化裝配仿真裝配技術在飛機裝配中的應用進行分析介紹。

關鍵詞：數字化裝配仿真裝配；飛機裝配；應用

中圖分類號：V262 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）23-0155-02

前言

數字化裝配仿真裝配技術起始于上世紀90年代。通過在飛機裝配中應用數字化裝配仿真裝配技術后發(fā)現數字化裝配仿真裝配技術能夠極大的提升飛機裝配等的綜合質量。隨著科學技術的不斷進步以及數字化仿真技術的發(fā)展和進步，數字化裝配仿真裝配技術已經應用于飛機裝配領域外的很多工業(yè)制造領域中并取得了良好的應用效果。飛機裝配工作量大、技術要求高，通過采用數字化裝配仿真裝配技術能夠對飛機裝配中所使用的大量的零部件進行三維動態(tài)模擬仿真，用以對整個機構的運動過程進行直觀的觀測從而對仿真零部件運動的極限位置轉角、干涉情況以及空間運動位置等的參數進行分析，幫助飛機設計人員降低產品開發(fā)周期和成本，提升飛機裝配質量。

1 數字化裝配仿真裝配技術簡析

數字化裝配仿真裝配技術可以被簡稱為裝配仿真技術。隨著科技的應用和發(fā)展，現今的數字化裝配仿真裝配技術在應用的過程中主要被應用對所設計的產品能否有效的完成組裝和拆卸進行模擬，并對這一過程提供相關的驗證。以便為設計人員提供良好的產品設計參考。此外在產品的裝配過程中，通過使用數字化裝配仿真裝配技術還能夠對產品的裝配流程進行模擬規(guī)劃，用以指導產品的裝配?，F今，數字化裝配仿真裝配技術在應用的過程中主要包含人機工程仿真、裝配順序仿真等的內容。在數字化裝配仿真裝配技術的應用過程中所具有的最大的優(yōu)點是能夠在產品設計的過程中通過虛擬模擬的方式對產品的設計方案和制作工藝進行模擬檢驗，通過虛擬化的模擬裝配能夠及時的發(fā)現產品設計中所存在的諸多不足從而減少實際生產中的失誤。數字化裝配仿真裝配技術最早是被設計應用于飛機裝配中的，通過多年的應用和發(fā)展，數字化裝配仿真裝配技術現今在飛機裝配中的作用越來越重要，并取得了良好的裝配應用效果。

2 數字化裝配仿真裝配技術在機翼結構裝配中的應用

飛機機翼是飛機制造及裝配中要求精度較好的一環(huán)。在飛機機翼的制造和裝配中對于飛機機翼外形的構造要求精度較高，尤其是在飛機機翼中，翼肋和縱墻等分布較密且結構復雜，在機翼的內部擁有較多的鈑金結構件，大量且復雜的結構件極大的加深了飛機機翼裝配的難度。因此，在飛機機翼的制造裝配中應用數字化裝配仿真裝配技術是十分必要的?，F階段，在飛機機翼的裝配過程中仍采用鉸接和螺紋連接作為連接的主要方式，外加飛機機翼對于外形精度要求較高，其所采用材料則主要是小剛度的薄壁和鈑金部件。因此在飛機機翼的裝配過程中極易因外力而導致機翼產生應力變形。為確保飛機機翼的良好安裝，在飛機機翼的裝配過程中需要采用裝配型架來對機翼各組件進行固定，以確保裝配工程中各部件被夾緊以便在飛機機翼的裝配中提供較高的準確度。在飛機機翼的裝配過程中需要根據實際的情況來對裝配工藝進行選擇，通常狀況下可以首先在飛機機翼的蒙皮、翼肋等組件的組裝過程中應用單個零部件，同時在裝配時做好耳片、加強筋等部件的組裝，待到上述工序完成后再對飛機機翼的翼尖和副翼等的部位進行組裝裝配，最后完成飛機機翼的整體總裝。

在飛機機翼的裝配模擬中，通過應用數字化裝配仿真裝配技術可以有效的對飛機機翼的裝配進行模擬，以便對飛機機翼裝配中所存在的問題進行發(fā)現并進行解決。在應用數字化裝配仿真裝配技術時，首先對飛機機翼的模擬裝配環(huán)境進行仿真。在應用數字化裝配仿真裝配技術對仿真環(huán)境進行模擬時可以應用DELMIA，之后將其導入到工裝型架和三位數字兩種模型。上述兩種模型是經過嚴格而精心的設計的。待到仿真環(huán)境模擬完成后，需要對相應位置的聯系進行一定的調整使其符合模擬要求。在創(chuàng)建裝配仿真工藝流程的過程中，需要嚴格的按照裝配順序來施行，并在這一過程中將工裝信息和飛機機翼的裝配仿真工藝進行有機的聯合。待到上述過程完成后即可完成機翼相關裝配工藝流程的構建和調整，并將相關資源模型和產品指派到設計好的流程和節(jié)點中。

在應用數字化裝配仿真裝配技術的過程中，待到完成飛機機翼模型的模擬后，需要對飛機機翼的裝配順序進行驗證。在驗證裝配順序的過程中，需要充分考慮到相關資源的信息和飛機機翼的裝配流程。并在充分應用已經定義好的飛機機翼裝配路徑的基礎上促使三維動態(tài)仿真在飛機機翼的裝配流程模擬中得到充分的實現。在分析飛機機翼裝配流程的過程中應當在DPM中加以實現，以便在模擬中對飛機機翼在裝配中的距離和間隙進行分析和測量，同時應用數字化裝配仿真裝配技術能夠對飛機機翼在裝配中的運動空間以及裝配所需要的時間等進行模擬分析。通過應用數字化裝配仿真裝配技術的模擬計算能夠將飛機機翼在裝配中的各項參數及結果及時的反饋至飛機設計人員手中，從而促使飛機設計人員能夠更加直接的對飛機機翼在裝配空間、裝配路徑以及裝配順序中所存在的問題進行分析，并在后續(xù)過程中對其進行優(yōu)化，用以改進和指導飛機機翼裝配工藝的合理化和科學化。在使用DELMIA來對飛機機翼進行裝配仿真時，此模擬環(huán)境還能有效的對裝配環(huán)境干涉進行分析。比如說，模擬仿真環(huán)境中的工具條內部存在的摩擦檢查設備能夠對飛機機翼裝配運動過程中的各種不同零部件和工裝等所產生的干涉進行充分的模擬和檢測，一旦在模擬中發(fā)現裝配存在干涉將會對設計人員提出警告，并將檢驗后的相關數據自動提供給相關的設計人員。報告中會包含有飛機機翼在裝配中的干涉區(qū)域、干涉的內容以及相應的零部件等的信息。用以方便飛機機翼的工藝設計人員根據所反饋的信息查找飛機機翼在裝配中存在干涉的原因，同時也能根據所存在的問題及時的對飛機機翼的裝配工藝和流程進行快速的調整和修改。比如說，在對飛機機翼的裝配模擬進行仿真時，對于可能出現的開合時蒙皮同卡板所產生的相互干涉的問題，同時還會體現出降下架是飛機機翼的局部干涉問題。針對這一數字化裝配仿真裝配技術所發(fā)現的飛機機翼裝配中所反饋的干涉問題，飛機裝配工藝的設計人員需要根據所反饋的裝配干涉信息及時的裝配工藝中所存在的問題進行查找并及時調整飛機機翼的裝配工藝，以便確保飛機機翼的裝配質量。但是盡管采用數字化裝配仿真裝配技術能夠排除飛機機翼在裝配過程中所存在的干涉現象，但是在實際的飛機機翼的裝配過程中仍然會存在著一定的干涉問題。通過研究分析，造成這一現象的主要原因是由于在飛機機翼的裝配過程中，不同的零部件在生產和裝配過程中會存在一定程度上的細小誤差。這些誤差在飛機機翼的裝配過程中不斷的累積并在裝配中逐漸的顯現出來從而造成嚴重的裝配變形等的現象，影響飛機機翼的裝配效果。盡管如此，在應用數字化裝配仿真裝配技術對飛機機翼進行模擬裝配后將極大的降低飛機機翼在生產和裝配中所存在的誤差和干涉，提高了飛機機翼的裝配效率和質量。為做好數字化裝配仿真裝配技術在飛機裝配中的應用應當積極做好數字化裝配仿真裝配技術的研究和應用，最大限度的降低飛機裝配中所存在的誤差。提高飛機機翼的裝配效率。

此外，在飛機裝配過程中，飛機裝配順序、人機工程等都有著數字化裝配仿真裝配技術的良好應用。在飛機裝配順序驗證中通過利用三維裝配仿真技術能夠在虛擬的情況下對飛機在裝配過程進行動態(tài)而持續(xù)的仿真，這一模擬方式有助于對飛機在裝配過程中飛機中的各零部件進行精確的驗證。同時通過采用數字化裝配仿真裝配技術還能夠對飛機的裝配順序進行驗證和確定，以便對飛機在裝配過程中所發(fā)現的順序問題及錯誤進行及時的發(fā)現，從而通過調整來對所發(fā)現的問題進行調整，提高飛機裝配的效率和質量。人機工程是飛機中的重要系統。在飛機的裝配過程中人機工程是其中極為重要的環(huán)節(jié)，尤其是飛機的裝配離不開人員的操作。因此，在飛機裝配中需要對人機工程的裝配操作引起足夠的重視。通過在飛機裝配中應用數字化裝配仿真裝配技術能夠在產品結構和工裝結構的環(huán)境中，將工人在裝配作業(yè)中的標準的人體三維模型放入到虛擬的裝配環(huán)境中，按照工藝流程對飛機的裝配進行模擬裝配，以便對工人工作的特性進行模擬分析，提高飛機裝配中的可操作性。

3 結束語

在科學技術不斷發(fā)展進步的今天，通過在飛機裝配過程中應用數字化裝配仿真裝配技術能夠極大的方便飛機設計人員對飛機設計和裝配中的各個環(huán)節(jié)和各個組件的組裝設計進行具體的觀察和分析，以便及時的查找和發(fā)現飛機在設計中所存在的問題和缺陷并針對性的予以改進。從而有效地提高飛機設計的效率和質量。

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