魏桂紅

摘 要：現(xiàn)階段飛機(jī)零部件數(shù)量較多、種類更加復(fù)雜，零部件加工水平可直接影響到飛機(jī)危險(xiǎn)期間的安全可靠性。通過將柔性夾具設(shè)備應(yīng)用在飛機(jī)零部件加工中，能夠?qū)Ω骷庸で闆r進(jìn)行柔性管控。本文就針對此，以飛機(jī)零部件加工柔性夾具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為切入點(diǎn)，提出柔性夾具種類以及應(yīng)用期間的各項(xiàng)特征，分析柔性夾具在飛機(jī)零部件加工中的實(shí)際應(yīng)用方向，以期為相關(guān)工作人員提供理論性幫助。

關(guān)鍵詞：柔性夾具特點(diǎn);飛機(jī)零部件加工;實(shí)際應(yīng)用

前言：

相較于普通夾具結(jié)構(gòu)而言，柔性夾具被氣動(dòng)、液壓夾緊一體化功能，被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)零部件加工過程中，對從根本上提升零部件加工質(zhì)量，控制零部件加工成本意義重大?，F(xiàn)階段柔性夾具已然成為飛機(jī)制造行業(yè)的重要發(fā)展趨勢，應(yīng)結(jié)合柔性夾具特征，明確柔性夾具在飛機(jī)零部件加工中的應(yīng)用要求。

1、飛機(jī)零部件加工夾具現(xiàn)狀問題

現(xiàn)階段飛機(jī)零部件加工以數(shù)控銑削加工為主。通過高速銑削加工方式，能夠從根本上提升零部件加工效率，但卻無法適應(yīng)現(xiàn)階段日漸復(fù)雜化的零部件加工要求。具體來說，飛機(jī)零部件加工夾具現(xiàn)狀問題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，飛機(jī)零部件多為專用機(jī)械加工手段。夾具數(shù)量較多，但適用范圍狹窄。飛機(jī)制造期間需要使用大量的零部件，每一種零部件均需要研制專用的機(jī)械夾具，導(dǎo)致夾具開發(fā)及生產(chǎn)成本高。不同飛機(jī)零部件重新組合轉(zhuǎn)換消耗時(shí)間長，難以切實(shí)保障飛機(jī)制造行業(yè)綜合效益;

第二，飛機(jī)零部件夾具設(shè)計(jì)依然較為依賴設(shè)計(jì)人員理論知識與現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，實(shí)際設(shè)計(jì)工作量大，且設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)經(jīng)常會出現(xiàn)各類誤差問題，嚴(yán)重影響到飛機(jī)生產(chǎn)制造效率。在飛機(jī)夾具拼裝之前，因缺乏適宜的拼裝手段，致使夾具應(yīng)用難度進(jìn)一步提升;

第三，飛機(jī)零部件夾具自動(dòng)化發(fā)展速度較為緩慢，機(jī)械夾具的裝夾方式多以人工為主，致使飛機(jī)零部件加工質(zhì)量與效率始終處于有待提升階段。同時(shí)，飛機(jī)零部件夾具的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化水平較低，部分零部件夾具重復(fù)，難以切實(shí)保障飛機(jī)零部件生產(chǎn)加工期間的綜合效益。

2、飛機(jī)零部件加工柔性夾具結(jié)構(gòu)

現(xiàn)階段飛機(jī)零部件加工柔性夾具主要分為組合夾具、拼裝夾具兩種類型。其中，組合夾具的應(yīng)用范圍較廣。柔性夾具模塊化、適用度高等特征，通過將不同形狀、尺寸及型號的零部件組合在一起，滿足不同飛機(jī)零部件加工要求。組合夾具可以借助組合形式生成專用夾具，也可以通過替換零件手段，生成調(diào)節(jié)式夾具。柔性組合夾具具備可拆卸、可重復(fù)利用、可清洗優(yōu)勢，實(shí)際使用效率大幅度提高。

拼裝夾具的標(biāo)準(zhǔn)化水平處于有待提升階段，多數(shù)被應(yīng)用在飛機(jī)零部件數(shù)控加工環(huán)節(jié)。具體而言，拼裝夾具主要就是在原基礎(chǔ)件上，借助通用元件拼裝方式，生成模塊化夾具。針對不同飛機(jī)零部件規(guī)格、適用范圍，夾具模塊化結(jié)構(gòu)也存在較多差距。

3、飛機(jī)零部件加工柔性夾具特征

在飛機(jī)零部件生產(chǎn)加工過程中，大部分加工工作均需要使用數(shù)控加工技術(shù)，保障實(shí)際加工效果。以飛機(jī)中的支座、對接接頭零部件為例，此些零部件的生產(chǎn)精度要求較高、結(jié)構(gòu)槽腔多、曲面多，通過使用柔性技術(shù)，能夠從根本上提升零部件加工水平，控制零部件加工成本。具體而言，飛機(jī)零部件加工柔性夾具特征主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

3.1柔性夾具生產(chǎn)精度高

柔性夾具主要就是在原有夾具結(jié)構(gòu)形式基礎(chǔ)上進(jìn)行改革及優(yōu)化，通過循環(huán)利用部分夾具結(jié)構(gòu)，可從根本上提升零部件生產(chǎn)加工期間的經(jīng)濟(jì)利用率。同時(shí)，柔性夾具的應(yīng)用還可以加強(qiáng)柔性設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)管控力度，進(jìn)一步增強(qiáng)飛機(jī)零部件加工水平。

柔性夾具系統(tǒng)可以將不同夾具組合拼裝在一起，確保夾具結(jié)構(gòu)能夠更好滿足飛機(jī)零部件加工要求，增強(qiáng)零部件加工精度，使零部件加工尺寸參數(shù)與其設(shè)計(jì)的目標(biāo)相符。在夾具方案選擇過程中，平面或三維夾具形式的誤差均能夠從根本上得到控制。

3.2柔性夾具可實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用目標(biāo)

柔性夾具可以結(jié)合飛機(jī)零部件生產(chǎn)加工要求開展靈活組裝及拼裝工作，內(nèi)部夾具可以循環(huán)利用。舉例而言，在飛機(jī)某零部件加工環(huán)節(jié)，因一處夾具屬于長期高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，老化問題較為嚴(yán)重，則可以對該夾具進(jìn)行專項(xiàng)替換，以從根本上延長柔性夾具系統(tǒng)運(yùn)行周期，確保夾具柔性系統(tǒng)能夠在促進(jìn)飛機(jī)零部件高質(zhì)量生產(chǎn)中發(fā)揮出重要作用。

3.3柔性夾具的應(yīng)用范圍更廣

柔性夾具能夠滿足飛機(jī)不同部位零部件生產(chǎn)加工要求，實(shí)際使用范圍更廣。飛機(jī)零部件生產(chǎn)加工期間的積極作用更為顯著。

4、飛機(jī)零部件加工柔性夾具應(yīng)用方向

4.1融合數(shù)字化技術(shù)

在將柔性夾具應(yīng)用在飛機(jī)零部件加工過程中，需要融合數(shù)字化技術(shù)，建立起專項(xiàng)可行的柔性夾具應(yīng)用系統(tǒng)。原有飛機(jī)零部件方案設(shè)計(jì)工作多以人工為主，設(shè)計(jì)人員會將以往工作經(jīng)驗(yàn)融入到零部件設(shè)計(jì)或柔性建設(shè)應(yīng)用過程中，導(dǎo)致柔性夾具組裝結(jié)構(gòu)較為簡單，難以充分發(fā)揮出柔性建設(shè)應(yīng)用優(yōu)勢。同時(shí)，因設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)任務(wù)量巨大，設(shè)計(jì)方案細(xì)節(jié)、各參數(shù)數(shù)值的精準(zhǔn)度無法得到根本上保障。

結(jié)合柔性夾具應(yīng)用特征，配合使用數(shù)字化技術(shù)建立起柔性夾具設(shè)置系統(tǒng)，要求該系統(tǒng)能夠輔助設(shè)計(jì)人員完成參數(shù)分類檢索與整理工作，不出現(xiàn)重復(fù)設(shè)計(jì)問題，增強(qiáng)柔性夾具系統(tǒng)應(yīng)用效果。

4.2應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)

現(xiàn)階段飛機(jī)零部件生產(chǎn)加工多數(shù)采用人工操作方式，導(dǎo)致實(shí)際加工質(zhì)量和效率難以得到根本上保障，嚴(yán)重影響到飛機(jī)零部件加工企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營建設(shè)體現(xiàn)了綜合效益。為順應(yīng)知識型經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢，從根本上提升飛機(jī)零部件加工水平，還需要配合使用自動(dòng)化技術(shù)，進(jìn)一步增強(qiáng)數(shù)控機(jī)床的協(xié)調(diào)運(yùn)作效率，為推廣柔性夾具系統(tǒng)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)基礎(chǔ)。

4.3建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化模塊

在現(xiàn)階段柔性夾具發(fā)展過程中，還是要結(jié)合飛機(jī)零部件設(shè)計(jì)加工要求，從根本上提升柔性限制的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化水平。從目前來看，部分柔性建設(shè)在實(shí)際應(yīng)用期間會受各類因素影響和難以長期維持正常工作狀態(tài)，導(dǎo)致零件加工質(zhì)量下降。因柔性夾具操作各流程規(guī)范性有待提升，實(shí)際管理較為混亂，還需要在當(dāng)前飛機(jī)零部件加工過程中應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化柔性夾具模塊。根據(jù)不同類型結(jié)構(gòu)開展柔性夾具設(shè)計(jì)工作，使飛機(jī)零部件加工精度與預(yù)期目標(biāo)相符。

4.4飛機(jī)零部件柔性夾具系統(tǒng)管理要點(diǎn)

飛機(jī)柔性夾具系統(tǒng)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)及種類較多，為從根本上提升柔性夾具管理水平，還需要，擴(kuò)大柔性夾具在飛機(jī)零部件加工中的適用范圍。

分析現(xiàn)有飛機(jī)零部件設(shè)計(jì)、制造及管理要求，著重關(guān)注零部件氣動(dòng)、液壓夾緊功能。具體而言，因部分飛機(jī)零部件的尺寸較大，在柔性夾具應(yīng)用期間需要配合使用液壓或氣動(dòng)夾緊方式。當(dāng)前機(jī)床柔性夾具內(nèi)的氣動(dòng)及液壓控制功能需要在設(shè)置期間避免過多干涉刀具，與機(jī)床結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)有機(jī)融合在一起，以進(jìn)一步增強(qiáng)飛機(jī)結(jié)構(gòu)件裝夾的靈活性，使飛機(jī)零部件加工質(zhì)量效率能夠得到根本上保障，降低存在于飛機(jī)零部件加工期間的質(zhì)量問題及安全事故發(fā)生幾率。

總結(jié)：總而言之，通過將柔性夾具應(yīng)用在飛機(jī)零部件加工過程中，能夠從根本上提升零部件加工質(zhì)量的效率。結(jié)合飛機(jī)零部件結(jié)構(gòu)形式，將不同夾具進(jìn)行組合與拼裝，能夠更好實(shí)現(xiàn)零部件加工管理目標(biāo)。為適應(yīng)社會主義市場經(jīng)濟(jì)知識化轉(zhuǎn)型，應(yīng)當(dāng)將當(dāng)前工作重點(diǎn)放置在柔性夾具體系的完善過程中，從根本上提升系統(tǒng)規(guī)范化與合理化水平，確保飛機(jī)零部件加工工作能夠始終趨于高質(zhì)高效化開展。

參考文獻(xiàn)：

[1]何多政，郭輝，沈勇，許鋒國.飛機(jī)起落架零部件數(shù)控程序防差錯(cuò)技術(shù)[J].新技術(shù)新工藝，2021（02）：77-80.

[2]胡佳敏，田威，廖文和，劉少睿，孫海龍.面向飛機(jī)復(fù)雜部件的鉆鉚機(jī)床自動(dòng)避障技術(shù)[J].機(jī)械制造與自動(dòng)化，2019，48（03）：48-50+72.

[3]陸垚垚. 機(jī)器人正反鏜飛機(jī)交點(diǎn)孔的振動(dòng)與表面形貌研究[D].浙江大學(xué)，2019.

[4]潘國威，陳文亮，王珉.應(yīng)用于飛機(jī)裝配的并聯(lián)機(jī)構(gòu)技術(shù)發(fā)展綜述[J].航空學(xué)報(bào)，2019，40（01）：272-288.