張立軍 張一鳴

1．哈爾濱哈飛工業(yè)有限責(zé)任公司 黑龍江哈爾濱 150066

2．航空工業(yè)哈爾濱飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司 黑龍江哈爾濱 150066

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)及科技水平的迅速發(fā)展，推動(dòng)了各行各業(yè)的穩(wěn)定前進(jìn)，飛機(jī)裝配作業(yè)需要考慮到裝配工作內(nèi)容，同時(shí)還應(yīng)該根據(jù)生產(chǎn)調(diào)度流程，按照飛機(jī)整體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，合理完善裝配作業(yè)模式，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)管理技術(shù)對裝備作業(yè)的作用，不斷完善技術(shù)管理內(nèi)容，并根據(jù)企業(yè)未來發(fā)展目標(biāo)，采用科學(xué)的方法。

1 飛機(jī)柔性裝配技術(shù)簡介

飛機(jī)柔性裝配技術(shù)是一種新興技術(shù)，它可以實(shí)現(xiàn)模塊化裝配，能夠滿足飛機(jī)快速發(fā)展的需求。飛機(jī)柔性裝配技術(shù)是基于自動(dòng)化技術(shù)和電子技術(shù)而形成的，既融合了自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)，又降低了裝配成本，提高了裝配的效率。傳統(tǒng)的飛機(jī)裝配技術(shù)剛性太強(qiáng)，裝配不方便，裝配精確度不高，而柔性裝配技術(shù)恰好可以彌補(bǔ)這些不足，對于飛機(jī)制造業(yè)的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用[1]。

2 飛機(jī)柔性裝配方法及在飛機(jī)裝配中的應(yīng)用

2.1 飛機(jī)柔性裝配定位技術(shù)

飛機(jī)柔性裝配定位技術(shù)是利用飛機(jī)裝配過程中涉及到的梁框和支撐結(jié)構(gòu)件進(jìn)行自定位組裝。一般的飛機(jī)柔性裝配定位技術(shù)能幫助飛機(jī)工裝的零部件實(shí)現(xiàn)自定位或借助光學(xué)儀器實(shí)現(xiàn)位置跟蹤完成定位支撐，能有效減少在飛機(jī)組裝過程中使用到的裝配零部件數(shù)量，降低飛機(jī)裝配中框架的連接件數(shù)目和鉆孔數(shù)目，從本質(zhì)上降低飛機(jī)裝配的工裝數(shù)量且減少材料的消耗。但是飛機(jī)柔性裝配定位技術(shù)需要配合精密測量儀器才能完成自定位裝配工作。而精密測量儀器需要滿足高效率以及高精度的要求，一般在裝配定位中使用精密儀器的數(shù)量較多，裝配孔定位技術(shù)包括了自動(dòng)化制孔以及便攜式柔性制孔等技術(shù)，能在飛機(jī)裝配過程中滿足大批量結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)和裝配，顯著提升裝配零部件的裝配效率，同時(shí)借助鈦合金等復(fù)合材料，滿足裝配工作中合金以及飛機(jī)結(jié)構(gòu)的硬度要求。

2.2 柔性自動(dòng)化掃描路徑規(guī)劃

近年來，與柔性化測量技術(shù)類似，針對飛機(jī)表面噴漆過程中的噴漆路徑優(yōu)化問題，研究學(xué)者也提出了不同的方法。飛機(jī)表面自動(dòng)化噴漆系統(tǒng)通常也由AGV移動(dòng)小車，機(jī)械臂及噴漆頭組成。由于飛機(jī)表面噴漆技術(shù)，AGV移動(dòng)小車搭載的柔性化測量末端十分類似，因此，研究飛機(jī)表面噴漆技術(shù)，對自動(dòng)化柔性測量方法也具有借鑒意義。為解決噴涂飛機(jī)等大型工件的過程中機(jī)器人的最佳站位問題，提出并利用外腕心的概念對噴涂機(jī)器人的空心手腕做球形近似，解決機(jī)器人不可解耦問題。在大型飛機(jī)自動(dòng)化柔性測量與分析中，對整機(jī)外形進(jìn)行自動(dòng)化柔性測量占據(jù)著非常重要的地位。現(xiàn)有的整機(jī)外形測量方法，普遍采用人工操作測量儀器對飛機(jī)進(jìn)行局部測量，隨后借助標(biāo)記點(diǎn)對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行融合得到整機(jī)測量數(shù)據(jù)。這種測量方式，自動(dòng)化程度低，測量效率偏低，且精度無法保證，已經(jīng)無法滿足大型飛機(jī)制造及裝配。同時(shí)也可以看出，飛機(jī)整體結(jié)構(gòu)件加工變形在線測量正在逐漸向具有自動(dòng)化、快速性、自適應(yīng)性以及整體柔性的在線精密自動(dòng)測量系統(tǒng)等方面發(fā)展。

2.3 飛機(jī)柔性裝配在大型部件中的應(yīng)用

飛機(jī)柔性裝配在裝配流程中應(yīng)用廣泛，同時(shí)涉及的技術(shù)要求較高，需要有過硬的柔性設(shè)備支撐才能順利完成裝配工作，以往大部分的裝配廠家仍然使用標(biāo)準(zhǔn)的裝配工裝，缺乏創(chuàng)新性和前瞻性，對于飛機(jī)柔性裝配的生產(chǎn)線建設(shè)投資力度十分緊缺，與飛機(jī)制造裝配等先進(jìn)國家還存在明顯的技術(shù)差距和生產(chǎn)差距。飛機(jī)柔性裝配應(yīng)用最多的就是在飛機(jī)的大型部件裝配過程中，涉及到飛機(jī)大型不見得裝配操作以及模塊工裝過程，而且需要考慮對大型部件的數(shù)字結(jié)構(gòu)定位以及系統(tǒng)編程操作。在飛機(jī)大型部件的安裝過程中管理人員需要將飛機(jī)的機(jī)身結(jié)構(gòu)進(jìn)行分散處理，包括對運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行分組分類，確保在單獨(dú)開展飛機(jī)柔性裝配工作時(shí)結(jié)構(gòu)參數(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性。在大型部件中涉及到的飛機(jī)柔性裝配有環(huán)形裝配工裝和激光定位追蹤，利用柔性裝配和定位技術(shù)取締傳統(tǒng)的裝配型框架，改變以往傳統(tǒng)大型部件裝配結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及占地面積大，開敞性不足的問題，更好地完成飛機(jī)機(jī)身壁板以及機(jī)翼等大型部件的工裝制造。而飛機(jī)柔性裝配在大型部件中典型的應(yīng)用有行列式柔性裝配和點(diǎn)陣式柔性裝配，工裝人員可以根據(jù)部件的具體形狀或者參數(shù)要求使用合適的工裝方法[2]。

2.4 飛機(jī)柔性裝配打孔技術(shù)

飛機(jī)柔性裝配在飛機(jī)結(jié)構(gòu)的定位打孔中應(yīng)用能顯著提高打孔的精確性和打孔速度。通常機(jī)加設(shè)備的主軸為剛性主軸，其主軸徑向跳動(dòng)影響著孔徑精度、質(zhì)量和穩(wěn)定性。而自動(dòng)進(jìn)給鉆為浮動(dòng)主軸，僅為刀具提供制孔動(dòng)力，所用刀具與通常機(jī)加設(shè)備制孔刀具不同，刀具尺寸、導(dǎo)套與刀具的配合尺寸是決定孔徑精度的關(guān)鍵因素。開展常見自動(dòng)進(jìn)給鉆精度控制試驗(yàn)。針對鉆削刀具結(jié)構(gòu)，研究刀具刃帶和倒錐對制孔精度的影響，采用多點(diǎn)支撐的雙刃帶鉆頭和機(jī)加常用單刃帶鉆頭做精度對比切削試驗(yàn)；采用刃部外徑無倒錐的鉆頭與傳統(tǒng)的帶倒錐的鉆頭做精度對比試驗(yàn)；針對導(dǎo)套與刀具的配合精度，進(jìn)行制孔精度控制試驗(yàn)，研究影響制孔精度的因素。從而在確定打孔位置后再進(jìn)行整體的結(jié)構(gòu)評估和參數(shù)考察，保證裝配件打孔的參數(shù)符合生產(chǎn)質(zhì)量要求。

3 結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前飛機(jī)裝配作業(yè)需要考慮到裝配工作內(nèi)容，同時(shí)還應(yīng)該根據(jù)生產(chǎn)調(diào)度流程，按照飛機(jī)整體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，合理完善裝配作業(yè)模式，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)管理技術(shù)對裝備作業(yè)的作用，柔性裝配方法能廣泛應(yīng)用到飛機(jī)裝配中的各個(gè)環(huán)節(jié)，掌握柔性裝配的核心技術(shù)能更好地推動(dòng)飛機(jī)柔性裝配的發(fā)展和進(jìn)步，提升飛機(jī)裝配的工作效率和部件裝配質(zhì)量[3]。