劉宏亮

摘 要： 飛機(jī)的制造過程是一個(gè)非常復(fù)雜、困難的過程，飛機(jī)壁板零件在裝配中，非常容易出現(xiàn)變形，需要特殊的工裝和設(shè)備進(jìn)行裝配，同時(shí)還需要利用到柔性裝配方法，本文研究分析飛機(jī)壁板零件的裝配工藝，通過應(yīng)用自動(dòng)鉆鉚技術(shù)完成壁板零件的裝配，分析鉆鉚機(jī)的機(jī)構(gòu)與工裝原理，研究分析鉆鉚機(jī)柔性工裝，保證飛機(jī)壁板零件的裝配。

關(guān)鍵詞： 壁板裝配工藝;自動(dòng)鉆鉚技術(shù);鉆鉚機(jī)柔性工裝

1.壁板裝配工藝

飛機(jī)零部件是影響飛機(jī)質(zhì)量和性能最重要的部分，飛機(jī)零部件可以分為壁板類和框梁類兩種，典型的壁板零件材料上主要是鋁合金、復(fù)合材料和鈦合金，在結(jié)構(gòu)上可以分為單曲面和雙曲面，主要如圖1.1.

飛機(jī)壁板零件在裝配中主要可以從裝配工藝分離面的劃分、裝配基準(zhǔn)和定位、裝配協(xié)調(diào)與互換這幾個(gè)方面進(jìn)行分析：

（1）分離面與工藝分離面的劃分

飛機(jī)裝配完成之后要滿足飛機(jī)日常的維護(hù)和保養(yǎng)，所以零部件在裝配的過程中，是要按照一定的順序和規(guī)律進(jìn)行，以便后期零件的拆卸，所以部件之間和可拆卸部件之間會(huì)有分離面，通過建立分離面可以縮短飛機(jī)的制造周期，減少產(chǎn)品裝配工藝，提高分析的裝配質(zhì)量。

（2）定位與夾緊

在任何裝配中都需要有基準(zhǔn)，通過設(shè)定不同的基準(zhǔn)可以完成不同的裝配，飛機(jī)壁板裝配中采用的是基準(zhǔn)零件作為定位、劃線定位、裝配孔定位、坐標(biāo)進(jìn)行定位等來完成飛機(jī)的裝配。

（3）在機(jī)械加工中，零件要滿足互換性，協(xié)調(diào)性，飛機(jī)壁板零件的裝配也是需要的，為了能滿足后期的維修。

飛機(jī)壁板零件的裝配流暢可以通過以下幾個(gè)步驟進(jìn)行，蒙皮是通過耳片上的定位孔定位在型架上的，同時(shí)兩端貼合在內(nèi)型卡板上;在通過將長桁以蒙皮作為基準(zhǔn)，裝配在蒙皮上;以蒙皮內(nèi)形為基準(zhǔn)貼合隔框，隔框與蒙皮貼合軸線為準(zhǔn)使用工資定位器與DA孔定位，并將隔框進(jìn)行夾緊;以長桁作為基準(zhǔn)在安裝角片并夾緊;將蒙皮重新作為定位，通過長桁與隔框?yàn)榛鶞?zhǔn)均勻的鉆出NA孔;通過以上的步驟完成壁板的預(yù)裝配，將壁板組件工裝與旋轉(zhuǎn)托架連接，進(jìn)行自動(dòng)鉆鉚裝配，最終完成鉚接，如圖1.2。

2.自動(dòng)鉆鉚技術(shù)

飛機(jī)裝配與制造中，自動(dòng)鉆鉚技術(shù)作為柔性裝配技術(shù)中一個(gè)非常重要的核心技術(shù)，它是在數(shù)字量尺協(xié)調(diào)體系的基礎(chǔ)上，在通過裝配仿真、虛擬技術(shù)、集成技術(shù)，完成裝配過程。

美國GEMCOR公司是最早研究自動(dòng)鉆鉚技術(shù)的公司，最開始的是使用單臺(tái)鉚接機(jī)進(jìn)行鉚接，隨著工業(yè)的發(fā)展，不能滿足生產(chǎn)，一步一步的發(fā)展，半自動(dòng)、全自動(dòng)，到現(xiàn)在的柔性鉚接技術(shù)，大大的提升了鉚接質(zhì)量與產(chǎn)品表面的平整度，通過不同型號(hào)的鉆鉚設(shè)備和可改變的鉚頭，實(shí)現(xiàn)壁板的的鉚接。

起初研究的鉆鉚技術(shù)只能單一實(shí)現(xiàn)鉚接，同時(shí)只能在單方向上進(jìn)行鉚接，代替人工，鉚接，而現(xiàn)代先進(jìn)的鉚接技術(shù)，是通過五軸鉚接機(jī)與柔性機(jī)器人結(jié)合產(chǎn)生的鉚接技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不同機(jī)型、不同結(jié)構(gòu)壁板的鉚接。

3.鉆鉚機(jī)柔性工裝

自動(dòng)鉚接機(jī)結(jié)構(gòu)主要有分離式的鉆孔和鉚接系統(tǒng)以及旋轉(zhuǎn)托架系統(tǒng)，自動(dòng)鉚接機(jī)的機(jī)構(gòu)如圖3.1.

（1）控制系統(tǒng)，同時(shí)也是鉆鉚機(jī)的核心機(jī)構(gòu)，是控制鉆鉚機(jī)工作的系統(tǒng)，主要是由PMAC運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)，有人機(jī)對(duì)話屏幕、手持控制單元、操作臺(tái)、編碼器、伺服放大器、鉆鉚執(zhí)行器、自動(dòng)送釘系統(tǒng)等模塊;

（2）動(dòng)力系統(tǒng)，包含液壓、氣動(dòng)以及電力等動(dòng)力源、主要的元件有液壓缸、控制閥、蓄能器、伺服電機(jī)等;

（3）定位與夾緊系統(tǒng)，主要有旋轉(zhuǎn)托架與工裝及上下鉚頭工作過程中對(duì)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)定位與夾緊;

（4）鉆孔與鉚接系統(tǒng)，該部分是鉚接機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是完成鉚接過程中鉆孔與鉚接動(dòng)作的，為了能滿足鉚接質(zhì)量，主軸系統(tǒng)需要伺服控制主軸的轉(zhuǎn)速，換位（涂膠/銑平/壓鉚）的調(diào)節(jié);

（5）ARS自動(dòng)送釘系統(tǒng)，該系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)鉚接過程的可連續(xù)性的必要環(huán)節(jié)，主要包含自動(dòng)裝訂器、裝訂儲(chǔ)備柜，送釘器等;

（6）檢測(cè)系統(tǒng)，主要是完成對(duì)鉚接過程的監(jiān)控，鉚接的平整度、鉚釘鉚接完成的高度、壓鉚力測(cè)算等，主要是應(yīng)用激光傳感器測(cè)量鉚接的質(zhì)量;

（7）旋轉(zhuǎn)托架系統(tǒng)，鉆鉚機(jī)旋轉(zhuǎn)托架組件在鉚接過程中?？蓪w機(jī)產(chǎn)品工裝及工裝連接器牢固在設(shè)定的傳感器上，完成鉚接過程，保證鉚接過程中，可以實(shí)現(xiàn)多方位、多角度的鉚接，實(shí)現(xiàn)一次定位的鉚接動(dòng)作。

結(jié)論

飛機(jī)零部件的裝配在飛機(jī)制造中式一個(gè)主要的環(huán)節(jié)，飛機(jī)上每一個(gè)系統(tǒng)和主要結(jié)構(gòu)都是由零部件組裝而成的，這些零件在裝配過程中主要是應(yīng)用工裝的定位于夾緊，在結(jié)合鉆鉚進(jìn)行連接，所以鉆鉚技術(shù)和質(zhì)量直接影響飛機(jī)結(jié)構(gòu)的壽命與飛機(jī)的總體性能，飛機(jī)壁板零件裝配使用的鉆鉚機(jī)，它的工作主要分為定位、夾緊、鉆孔、涂膠、送釘、鉚接以及銑平，通過這些工序?qū)⒈诎辶慵T接上，是的質(zhì)量和性能滿足飛機(jī)的要求。

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