飞机柔性装配方法在飞机装配中的应用研究

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江西洪都商用飞机股份有限公司  江西省  南昌市  330024

摘要：在航空工业中，飞机装配是一个非常关键的环节。在技术发展的今天，国外的大型飞机制造商利用先进的技术，打破了传统的装配方式，利用单一的产品资料来源建立了数字量尺寸协调体系，对大型飞机装配工艺进行了优化，同时也对装配仿真、虚拟现实、平行工程等虚拟技术进行了研究，并利用柔性装配技术实现了大飞机装配的自动化，极大地提高了装配的效率和质量，成为了今后飞机装配的主要方向。

关键词：柔性装配；飞机装配；应用研究

随着科学技术的迅速发展，科研工作得到了越来越多的重视。航空工业是我国科技进步的主要力量，因此，在飞机组装技术上不断进行革新。柔性装配是航空工业中一项新兴的技术，它对提高飞机组装的效率和质量有着十分重要的作用。

1.飞机柔性装配概述

1.1飞机柔性装配工作内容

飞机组装工作严格遵循尺寸、型号和组装工艺的一致性。在飞机总装全过程中，将几百个工艺装备部件按照工艺和技术要求进行组装，以实现全机件、装备的组装，最终实现了飞机总装。飞机组装需要大量的大小部件。每个零件，形状和连接部件都有很多高精度的要求，而且对装配的精确度和完整性也有很高的要求。所以，在飞机的组装中，要投入大量的人力、物力和资金。在传统的飞机组装中，仅靠一个部件的尺寸和精度是难以实现的。随着飞机总装技术的不断发展，飞机装配由传统的装配工艺向柔性装配方向发展。采用柔性装配技术可以解决飞机装配中的装配问题，解决了传统的装配周期长、成本高的问题，大大改善了飞机装配的工作质量和工作效率。

1.2飞机柔性装配工作特点

飞机的柔性组装工作具有三大特征。首先，在飞机的柔性组装中，一般不采用整体框架。在飞机柔性组装中，装配设计师普遍主张采用结构分散法进行装配骨架的调试，确定其通用条件，利用位置要素实现飞机柔性装配的离散布置。其次，飞机柔性组装的初始模组均为同一板件，采用集中式模组，能对设备及零件进行支撑、定位、收紧，达到结构设备的自动化控制要求。各模块均能实现自动控制，以适应各部位的定位关系及品质检查的需要。该方法能够实现对装配部件的精确定位，从而保证了飞机柔性组装的精度和装配质量。飞机柔性装配的终极特征是，零件也能实现自动化。柔性组装零件模拟模组之间的自动控制关系，通过对工件进行快速定位，达到了柔性装配的精度要求。

1.3飞机柔性装配工作模式

飞机柔性组装的工作方式主要有直接和间接两种。直接法是将飞机柔性组件的位置调整好后，将其装配到架子上，实现对装配的定位，并由直接定位实现对装配位置的参数控制。通用飞机柔性装配直接方法主要用于飞机的气动外形部件和机翼机体的壁板等部件的组装。间接法是指先上货架后进行调节，有别于飞机的柔性组装。间接式的安装方式是把装配装配到架子上，再逐步调节定位装置的位置，以保证装配装置的精度。一般情况下，采用间接法获得器件的参数，必须借助于外部的测试仪器和方法。在飞机翼体对接时，必须采用间接法，利用测点和位置参数来确定其位置，以保证飞机下角的各项性能指标符合设计和质量标准。

2.国内现阶段飞机柔性装配的问题

由于飞机柔性组装的各个环节都要进行协调，如飞机工艺设计、模具设计、产品设计等，因此目前国内还处在应用初期。各部门间的参数标定、数据比对都要进行，这不仅耗费了大量的时间和精力，而且还会加大模具的设计费用，缩短模具的设计周期，不利于批量生产和应用。另外，为了降低飞机柔性组装中的设计损耗，还必须进行局部数字转换。由于数字化测量技术的造价较高，在实际应用和推广方面还不够完善，所以在飞机柔性组装中，仅能进行局部验证和独立使用，很难取得突破。

3.飞机柔性装配技术的应用路径

3.1飞机的柔性组装已被广泛地应用于飞机的大型零件组装工程。在实际生产中，柔性装配技术以自动化技术为基础，对其进行了更新，并着重于数字化定位与离线编程，尤其是在飞机组装时，采用了分散式机架结构，保证了数字化定位结构代替了传统的机械作业方式，从而达到了更好的效果。根据实际的设计要求，管理者要制订切实可行的控制措施。

3.2飞机的柔性组装在位置与冲压工艺中的应用。在航空工业柔性组装中，航空公司的管理者们大多采用了柔性定位技术对数字化装备进行检测，以保证产品的定位与组装的完整性。这种技术需要管理人员对更为精密的仪器进行配置。自定位系统在实际应用中的应用效果并不好，因此，目前大部分的自定位系统都是在开发模型。在系统的制孔工艺中，采用弹性制孔技术，可以使传质效率得到优化，并能保证结构的整体性能达到设计指标要求，并能满足工程的要求。采用批量生产结构，能使工程的总体操作参数和生产效率得到最优化，从而保证产品的高质量。航空航天工程所采用的材料主要为复合材料和钛合金，因此在制孔过程中存在着较大的困难。所以，应用柔性组装技术能够迅速地提升整个项目的应用和应用，保证飞机制孔项目的最佳运行。

3.3在飞机的装配工艺中，采用了柔性组装技术。在飞机生产工程中，对接技术是最关键的环节。只有保证良好的对接作业，飞机的生产质量才能得到保障。因此，在飞机总装中采用柔性装配技术是时代发展的必然趋势。通过采用柔性组装技术，使装配工人从静止组装向数控操作过渡，使定位装置的运行控制得到了改善，使整个工程作业的精度和实用性得到了提升，并保证了整个作业流程的完整性。同时，通过实施柔性组装操作，可以改善工程的可操作性和可控性，使组装机构更好地适应各种型号的飞机，从而改善实际的组装效率和装配质量。

4.飞机柔性装配的发展背景

4.1基于数字化测量技术的发展

基于数字化测量技术，研制了飞机基本柔性组装技术。它既具备数字化技术的优越性，又能改善工程参数，改善装配质量。尤其是在系统的设计与测试中，采用了柔性的测试机制，以实现激光追踪与室内GPS技术为目标，通过结构参数来增加测量的范围和精确度，保证了工程施工的可移动性。

4.2国内外飞机柔性装配项目的差距

目前，我国已经开始将飞机的柔性组装技术用于飞机组装，但由于国内的技术还不够成熟，与国外的技术水平还存在着一些差距，这主要表现为：第一，在理论上和应用上，国内还没有对有关的操作参数进行充分的考虑，致使飞机装配设计与实际装配要求不一致；第二，国内对于数字化组装技术的应用尚无系统的研究，与国外相比有很大差距，特别是在二维和三维空间的结构构建上；第三，国内对柔性组装技术的重视程度较低，对其研究的进展缺乏足够的了解；第四，为适应装配生产线的实际需求，中国航空工业柔性运输设备还有待进一步优化。

5.结语

综上所述，在这个科技发展迅速的时代，航空工业作为体现国家整体实力的一个重要组成部分，必须在不断提高的时代要求下，不断地对各项技术进行创新。在航空工业中，应该积极合理运用柔性组装技术，让柔性组装技术在飞机组装技术中普遍化，利用数字化技术来实现对飞机组装的精确、高效、节约组装费用、提高生产效益、推动航空工业的发展，加速推动国家整体实力的提升。

参考文献：

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[2]杨建成.面向飞机柔性装配平台的多轴复合控制系统设计[D].沈阳航空航天大学,2013.

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