佟立杰

摘要：數(shù)字化標準工裝技術(shù)與傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式有著很大的區(qū)別，為整個飛機制造行業(yè)帶來了巨大的變革。本文對數(shù)字化標準工裝進行了詳細的介紹，從三個方面闡述了數(shù)字化標準工裝的實際應(yīng)用，希望能將數(shù)字化標準工裝更好的應(yīng)用于飛機制造中，促進飛機制造行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：飛機制造；數(shù)字化標準工裝；定義；應(yīng)用

中圖分類號：V262.1 文獻標識碼：A

在飛機的制造過程中，需要有非常完善的互換協(xié)調(diào)技術(shù)和理論貫穿在生產(chǎn)制造的全過程。生產(chǎn)制造過程中的重點難點就是要妥善處理零部件在裝配過程中出現(xiàn)的互換協(xié)調(diào)等問題，這種問題在新機研制時表現(xiàn)得尤為明顯。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，數(shù)字化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)制造過程中，為產(chǎn)品的設(shè)計帶來了巨大的變革，利用計算機系統(tǒng)可以完成很多傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中較為復(fù)雜以及困難的步驟，比如說代替實物模型來完成產(chǎn)品性能和制造能力的驗證和分析，在解決飛機生產(chǎn)過程中的互換協(xié)調(diào)問題時，采用數(shù)字化標工的協(xié)調(diào)方法可以為解決這類問題帶來新的途徑和思路。

1 數(shù)字化標準工裝

1.1 數(shù)字化標準工裝簡介

數(shù)字化標準工裝既包括產(chǎn)品協(xié)調(diào)部位的尺寸，還包括協(xié)調(diào)部位的幾何形狀，在對零件進行設(shè)計制造以及檢驗協(xié)調(diào)時，利用產(chǎn)品的3D模型以及裝配尺寸、公差等因素作為主要參考項目，對零件在加工時的加工工裝、零件內(nèi)部工裝、零件之間的工裝以及檢驗過程工裝制定的數(shù)字化標準，進而保證產(chǎn)品各個零部件與組織之間的形狀、尺寸的協(xié)調(diào)性。

數(shù)字化標準工裝代替了實物標工，避免實物標工在建設(shè)過程中需要較高建設(shè)成本的問題，同時還降低了維護的難度，簡化了整個生產(chǎn)的流程。實物標工在進行數(shù)據(jù)傳遞時以模擬量的形式進行，在目前數(shù)字化制造的環(huán)境中很難實現(xiàn)同步自動化，因此，選擇成本低、方便研究的新的工裝來取代實物標工模型，進而將協(xié)調(diào)標準的作用發(fā)揮出來。數(shù)字化標工能夠發(fā)揮出與傳統(tǒng)實物標工相同的作用，但是并不是真實存在的，而是利用計算機模擬出來的模型。與傳統(tǒng)的實物標工相比較，數(shù)字化標工不僅可以在生產(chǎn)制造過程中重復(fù)循環(huán)利用，還能簡化整個制造環(huán)節(jié)的流程，提高生產(chǎn)效率。

1.2 數(shù)字化標工的協(xié)調(diào)原理

在進行工藝設(shè)計時，設(shè)計人員可以根據(jù)加工以及裝配的基本工藝需求，為飛機零部件模型增加工藝基準以及結(jié)構(gòu)特征進行形成整體的三維數(shù)字模型。設(shè)計人員可以結(jié)合訂單上對零部件結(jié)構(gòu)以及制造工藝的規(guī)定和要求，與零部件的數(shù)字模型緊密地聯(lián)系在一起，進而在虛擬環(huán)境中將各個零部件之間的協(xié)調(diào)關(guān)系以三維數(shù)字模型地方式正確地表現(xiàn)出來，在一些需要進行裝配的工裝方面，還需要在合適的位置設(shè)置出相應(yīng)的工具球，同時將孔位數(shù)據(jù)在坐標系中正確的表現(xiàn)出來，再對產(chǎn)品的各個結(jié)構(gòu)進行檢測，形成一系列的檢測數(shù)據(jù)。

利用數(shù)字化標工協(xié)調(diào)的方式，不僅可以將協(xié)調(diào)路線進行一定程度的縮短，同時還能有效降低在移形過程中產(chǎn)生的誤差，同時因為采取自動化數(shù)控設(shè)備，在進行零部件的生產(chǎn)加工時，準確度也能夠得到有效的保證，進而使得協(xié)調(diào)的準確度提高，使得工藝裝備之間具有很高的協(xié)調(diào)性。利用這種方法還可以讓各個工藝裝備以獨立的方式進行制造，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)周期。

1.3 數(shù)字化標工的設(shè)計準則

利用數(shù)字化標工進行設(shè)計時，首先要保持與產(chǎn)品設(shè)計基準的一致性，其次相鄰部位的數(shù)字標工基準需要保持一致，設(shè)計、工藝以及檢驗基準保持一直，誤差范圍要合理，利用數(shù)字化標工設(shè)計的零部件在進行加工時，需要將定位面、線、點與工具求同步進行加工，進而降低加工過程中產(chǎn)生的誤差。

2 數(shù)字化標準工裝的應(yīng)用

2.1 在測量系統(tǒng)中進行坐標系的建立

在裝配過程中采取數(shù)字化標工的方式，先要在測量系統(tǒng)的計算機中輸入工裝的數(shù)字化模型，同時建立起坐標系以及基準方案，在進行坐標系的建立時，首先要將坐標參考點設(shè)置出來，在根據(jù)參考點對整個測量系統(tǒng)的坐標系進行完善，并且要與工裝數(shù)字模型中的坐標系保持一致。在進行坐標參考點的標注時，一定要注意其精確性。

2.2 在工裝中進行定位器的安裝

在建立好相應(yīng)的坐標系之后，就可以將工裝定位器安裝在工裝中。以往的飛機生產(chǎn)制造過程中，通常采用實物標工定位的方式來完成工裝定位器的安裝。利用數(shù)字化標工技術(shù)進行裝配時，除非必要的廠際互換過程需要采用實物標工外，其余部分均用數(shù)字標工來代替在進行工裝設(shè)計時，以數(shù)字標工為基準來進行定位地的定位，工裝定位器的裝配過程中利用激光定位儀，可以變進行定位點的測量邊進行定位器的安裝。

2.3 將零部件裝配在工裝中

在建立的坐標系中，通過定位器定位的方式完成零部件的裝配。在三維數(shù)字化模型中，對于零部件的關(guān)鍵特征進行定義，在完成工裝的測量定位之后，可以將零部件上的坐標與三維數(shù)字模型中的坐標進行對比分析，用來檢查裝配過程中的存在的誤差問題。

在數(shù)字化標工的實際應(yīng)用過程中，各個生產(chǎn)單位主要有三個步驟：第一步，分析國內(nèi)外的實際工裝以及標準工裝的使用情況，研究、總結(jié)標準工裝的特點以及原理，對數(shù)字標工進行相應(yīng)的定義，比如說數(shù)字標工的應(yīng)用范圍、應(yīng)用目的以及建設(shè)的理論原則和依據(jù)，再結(jié)合相關(guān)的模擬分析軟件進行數(shù)字標工模型的建立，同時將規(guī)范原則建立出來，再對模型的分析和修改方法進行研究分析。將數(shù)字標工技術(shù)應(yīng)用到實際的生產(chǎn)過程中，對整個產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)計以及裝配進行分析修正。

3 結(jié)束語

在飛機制造過程中采用數(shù)字化標準工裝的方式，能夠更好地實現(xiàn)制造裝配過程中的協(xié)調(diào)性以及一致性，保證其精度。不僅包含有飛機制造過程中的理論幾何控制信息，還能夠適當?shù)脑黾右恍┲圃旃に囆畔ⅲ?shù)字化標準工裝，可以實現(xiàn)零部件的設(shè)計、制造、檢驗同步進行，提高飛機生產(chǎn)制造的效率。在進行數(shù)字化標準工裝的應(yīng)用時，首先應(yīng)用于測量系統(tǒng)坐標系的建立，其次應(yīng)用于工裝中定位器的安裝，還能應(yīng)用到將零部件裝配到工裝中，更好地發(fā)揮出數(shù)字化標準工裝的作用。

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