易承福

摘? 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)地位的提高，飛機(jī)已成為主要的交通工具。飛機(jī)的質(zhì)量和需求都在增加。裝配急需改進(jìn)，符合工業(yè)發(fā)展的新規(guī)定。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，許多行業(yè)和領(lǐng)域都出現(xiàn)了新的機(jī)遇。為了加速制造和提高產(chǎn)品質(zhì)量，航天工業(yè)將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于飛機(jī)制造，并允許數(shù)字測量。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化測量技術(shù);飛機(jī)裝配;應(yīng)用

由于產(chǎn)品開發(fā)周期長，施工開發(fā)難度大，航空航天工業(yè)比其他制造工藝更為復(fù)雜。這是一個(gè)尖端科技產(chǎn)業(yè)。這是一種復(fù)雜繁瑣的系統(tǒng)技術(shù)，反映了一個(gè)國家的技術(shù)發(fā)展水平。隨著大型客機(jī)發(fā)展，結(jié)構(gòu)難以優(yōu)化，設(shè)備復(fù)雜，系統(tǒng)可靠性高，生命周期階段高，能效、環(huán)境友好性和用戶工作效率更為重要。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本，我們必須逐步發(fā)展和促進(jìn)高效數(shù)字技術(shù)的使用。數(shù)字測量技術(shù)采用激光原理精確測量飛機(jī)產(chǎn)品和部件，在飛機(jī)制造中得到廣泛應(yīng)用，發(fā)展現(xiàn)代飛機(jī)制造系統(tǒng)很重要。

一、飛機(jī)數(shù)字化制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

飛機(jī)制造業(yè)不同于普通機(jī)械工業(yè)。飛機(jī)工業(yè)是我國高科技產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略產(chǎn)品。由于我國高科技產(chǎn)業(yè)的高度復(fù)雜性，也是高度復(fù)雜的技術(shù)集成。它是科學(xué)和技術(shù)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和聯(lián)合國綜合存在的主要標(biāo)志之一。尤其是在大型客機(jī)環(huán)境中，這是一個(gè)非常復(fù)雜的產(chǎn)品。它們不僅包括嚴(yán)格的氣動(dòng)要求、頻繁的設(shè)計(jì)更改、多種產(chǎn)品配置、材料和組件，還包括復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、緊湊的空間、大量系統(tǒng)和大量組件。例如，在波音747中，每架飛機(jī)最多有600萬個(gè)部件，其中包括300萬個(gè)接頭和274km電纜。此外，開發(fā)周期很長，并且許多配套商。大型飛機(jī)的研制需要數(shù)以千計(jì)的零部件供應(yīng)商，例如10000多家A380飛機(jī)供應(yīng)商，使發(fā)展過程中的數(shù)據(jù)管理變得困難。使用現(xiàn)代通信、導(dǎo)航、顯示、飛行控制等技術(shù)確保安全飛行尤為重要。此外，嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)要求，例如污染物排放低、噪音低和石油消耗高。因此，從飛機(jī)開發(fā)的整個(gè)過程來看，飛機(jī)開發(fā)過程是一個(gè)全面的系統(tǒng)開發(fā)過程，從客戶對(duì)飛機(jī)的要求到開發(fā)、制造、交付和調(diào)試，因此需要開發(fā)數(shù)字設(shè)計(jì)、制造和測試技術(shù)來集成這一偉大的系統(tǒng)技術(shù)。該項(xiàng)目現(xiàn)已證明數(shù)字技術(shù)是企業(yè)最重要的競爭產(chǎn)品，也是產(chǎn)品創(chuàng)新和發(fā)展的主要手段。因此，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用在深度和廣度上都取得了相當(dāng)大的進(jìn)展。

二、數(shù)字化測量技術(shù)分析

測量技術(shù)的應(yīng)用精度、智能性和效率將通過應(yīng)用的增加而得到提高，但也是有效的。數(shù)字測量技術(shù)，如視覺處理系統(tǒng)、IGPS等，目前正在國內(nèi)外的飛機(jī)制造中得到應(yīng)用。數(shù)字化測量的結(jié)合還可以產(chǎn)生互補(bǔ)，提高飛機(jī)零部件制造的精度，使測量更加精確，滿足產(chǎn)品和飛機(jī)零部件的多用途要求。基于數(shù)字測量技術(shù)優(yōu)化飛機(jī)產(chǎn)品和部件的制造工藝可以提高我國飛機(jī)制造的質(zhì)量和效率。

三、在飛機(jī)裝配中數(shù)字化測量技術(shù)的應(yīng)用

1.提高移動(dòng)生產(chǎn)線的質(zhì)量。飛機(jī)是大型、復(fù)雜的產(chǎn)品。企業(yè)需要移動(dòng)產(chǎn)品安裝生產(chǎn)線，以加快產(chǎn)品組合，提高裝配效率，減少人員配備。隨著技術(shù)水平的提高，移動(dòng)生產(chǎn)線雖然沒有改變，但生產(chǎn)線采用的技術(shù)是革命性的創(chuàng)新。數(shù)字測量技術(shù)在移動(dòng)裝配過程中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了裝配精度的有效控制，提高了產(chǎn)品最終使用的質(zhì)量。最常用的數(shù)字測量技術(shù)是IGPS和NC。對(duì)于波音等機(jī)型來說，內(nèi)置和使用的部件更為合適，測量和檢測的質(zhì)量和效率明顯提高，最終產(chǎn)品受益于明顯的質(zhì)量損失。

2.強(qiáng)制進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化精度測量。迄今為止，大多數(shù)傳統(tǒng)的飛機(jī)裝配測量方法都是仿真的。由于仿真情況與現(xiàn)實(shí)之間不可避免的差異，數(shù)據(jù)精度的控制很困難。隨著現(xiàn)代飛機(jī)加工行業(yè)的發(fā)展，數(shù)字化應(yīng)用越來越多。對(duì)于產(chǎn)品組合過程的每個(gè)階段，都有具體的數(shù)字精度要求和標(biāo)準(zhǔn)。整個(gè)生產(chǎn)過程專業(yè)、精細(xì)、準(zhǔn)確、優(yōu)質(zhì)。3D模型技術(shù)的出現(xiàn)為部件中的工人提供了更清晰、更具體的物理模型，從而減少了許多主觀因素，并使裝配過程變得毫無意義。在整個(gè)裝配過程中，各部件之間的協(xié)調(diào)得到了改進(jìn)，以便能夠更合理、更準(zhǔn)確地進(jìn)行裝配，使工人能夠滿足飛機(jī)裝配的要求。

3.實(shí)現(xiàn)對(duì)接。采用數(shù)字測量技術(shù)引入了激光采集系統(tǒng)，提高了整個(gè)裝置實(shí)現(xiàn)精度。該技術(shù)的應(yīng)用不僅能在確定過程中實(shí)現(xiàn)更好的精度控制，而且還能利用優(yōu)勢(shì)，對(duì)設(shè)備周圍進(jìn)行全面測量，在測量過程中保持高度的機(jī)動(dòng)性，并實(shí)現(xiàn)與機(jī)身不接觸的精確測量。同時(shí)，由于測量過程中飛行產(chǎn)品種類繁多，可能會(huì)出現(xiàn)許多不同的情景。因此，系統(tǒng)提供了多種適用于不同測量情況的操作模式。隨著測量技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)測量工程師提出了新的要求。為了正確評(píng)價(jià)和順利完成工作，你必須面對(duì)不同的測量。

4.飛機(jī)裝配。裝配過程也是復(fù)雜的系統(tǒng)開發(fā)，包括飛機(jī)設(shè)計(jì)、規(guī)劃、生產(chǎn)、裝配。先進(jìn)的飛機(jī)裝配技術(shù)與傳統(tǒng)的飛機(jī)裝配方法根本不同：傳統(tǒng)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)不再用于部件的定位和夾緊。主要用于測量和定位飛機(jī)組件上的各種工藝設(shè)備，或直接定位飛機(jī)組件。它是飛機(jī)數(shù)字裝配系統(tǒng)的重要組成部分。對(duì)于現(xiàn)代大型運(yùn)輸工具和軍用戰(zhàn)斗機(jī)來說，大型零件的裝配和車身的裝配都采用了不同的自動(dòng)鉆鉚系統(tǒng)。裝配和自動(dòng)鉆鉚設(shè)備的結(jié)構(gòu)和功能越來越自動(dòng)化。數(shù)字飛機(jī)的組裝大大減少了飛機(jī)裝配所需的標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)設(shè)備。

航空制造業(yè)總體上仍有飛機(jī)裝配較為落后，但數(shù)字趨勢(shì)明顯。數(shù)字測量技術(shù)可以提高自動(dòng)化生產(chǎn)線的產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)化和準(zhǔn)確測量，方便飛機(jī)的對(duì)接，改進(jìn)飛機(jī)的裝配，促進(jìn)航空業(yè)的整體發(fā)展。分析了數(shù)字測量技術(shù)在飛機(jī)上的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)數(shù)字測量技術(shù)不僅反映了國家工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也反映了國家經(jīng)濟(jì)技術(shù)價(jià)值。因此，必須加強(qiáng)這方面的學(xué)科的尖端研究。同時(shí)，重點(diǎn)培訓(xùn)技術(shù)人員也很重要，這些技術(shù)人員是數(shù)字測量技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

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