摘要：在數(shù)字時(shí)代，飛機(jī)制造裝配行業(yè)得到了充分的發(fā)展，飛機(jī)制造裝配也由傳統(tǒng)的模擬量傳遞模式變?yōu)榱藬?shù)字量的傳遞模式，各種具有便捷性以及高精度的技術(shù)手段在飛機(jī)制造裝配中應(yīng)用。而基于數(shù)字化測量的飛機(jī)型架裝配技術(shù)研究，可以為快速精確安裝飛機(jī)型架提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化測量；飛機(jī)型架裝配技術(shù)；研究

我國的航空制造業(yè)的數(shù)字化測量發(fā)展，可以推動(dòng)其長足發(fā)展?；贛BD技術(shù)對(duì)數(shù)字化測量的飛機(jī)型架裝配技術(shù)研究，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的傳遞模式，對(duì)于數(shù)字化測量設(shè)備進(jìn)行分析，對(duì)于飛型架裝配技術(shù)的數(shù)字化發(fā)展有著積極的作用。

1 基于數(shù)字化測量的工作原理

1.1 激光測量設(shè)備的工作原理

激光跟蹤測量設(shè)備的內(nèi)部包括角編碼器以及絕對(duì)干涉儀，這樣就可以對(duì)空間點(diǎn)相對(duì)設(shè)備的角度與距離進(jìn)行測量。其中絕對(duì)干涉儀的內(nèi)部是氦氖激光干涉儀以及絕對(duì)測距儀的集合，而其中兩部儀器可以獨(dú)立工作也可以互相配合。在利用計(jì)算機(jī)以及控制技術(shù)，就可以將其測量的結(jié)果轉(zhuǎn)換為可視化數(shù)據(jù)。

1.2 基于MBD模型裝配型架技術(shù)

飛機(jī)裝配型架的主要作用就是保障飛機(jī)上各個(gè)零件在空間中相對(duì)定位關(guān)系的正確，協(xié)調(diào)工藝分離面中不同零件的位置。綜合MBD技術(shù)，對(duì)型架工具球點(diǎn)進(jìn)行測量，在測量軟件中導(dǎo)入球點(diǎn)空間的坐標(biāo)數(shù)值，然后就可以構(gòu)建型架坐標(biāo)系，在通過CAD理論模型與構(gòu)建的型架坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比分析，加強(qiáng)對(duì)安裝元件的具體空間位置的系統(tǒng)監(jiān)測分析。

在進(jìn)行型架設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員要給定裝配基準(zhǔn)點(diǎn)（TB）坐標(biāo)值，將坐標(biāo)值在坐標(biāo)系中應(yīng)用，構(gòu)建型架坐標(biāo)系。

型架的定位器主要就是基于“6點(diǎn)定位原則”開展工作，利用限制零件6個(gè)自由度明確零件在空間中的位置。而定位器的定位面上面存在至少兩個(gè)光學(xué)工具球點(diǎn)的襯套孔，每個(gè)孔可以插入標(biāo)準(zhǔn)后退量的靶座，其主要的作用就是放置靶球，最終實(shí)現(xiàn)控制定位器在空間中的6個(gè)自由度。

2 基于數(shù)字化測量的飛機(jī)型架裝配技術(shù)的具體應(yīng)用

基于數(shù)字化測量的飛機(jī)型架裝配技術(shù)在實(shí)踐中應(yīng)用可以有效的提升工作效率與質(zhì)量，保障各項(xiàng)工作的有效開展。在應(yīng)用中首先要建構(gòu)型架坐標(biāo)系，然后在進(jìn)行型架定位器的安裝、型架功能性分析，最終生成數(shù)據(jù)報(bào)告。

2.1 型架坐標(biāo)系的構(gòu)建

在MBD模型的基礎(chǔ)信息支行就可以分析不同類型的型架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，合理構(gòu)建坐標(biāo)系統(tǒng)，進(jìn)而控制誤差，提升測量的精準(zhǔn)性。在操作中通過卷尺對(duì)長方體的型架進(jìn)行初步定位測量，然后在將測量基準(zhǔn)點(diǎn)以及其相關(guān)理論基準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)值進(jìn)行綜合的模擬分析，構(gòu)建形成完善的框架材料溫度補(bǔ)償系數(shù)，通過三次的測量，對(duì)于平均值進(jìn)行處理，就可以進(jìn)行型架坐標(biāo)系的擬合處理，進(jìn)而合理控制。在操作中主要就是將誤差控制在0.08mm范圍之內(nèi)；而對(duì)于正方體類型的型架，在測量過程必須要利用定位軟件對(duì)其進(jìn)行分享測量，然后在進(jìn)行系統(tǒng)處理。在將其獲得測量結(jié)果進(jìn)行分析，獲得平均值作為理論數(shù)值，通過將理論數(shù)值與測量基準(zhǔn)塊坐標(biāo)值擬合處理就會(huì)構(gòu)建一個(gè)較為完善的型架坐標(biāo)系，最終根據(jù)坐標(biāo)系進(jìn)行定位零件的安裝，在安裝過程中必須要保障誤差與標(biāo)準(zhǔn)吻合。

2.2 型架定位器的安裝

利用MBD技術(shù)可以將定位器上的OTP點(diǎn)理論值進(jìn)導(dǎo)入到測量軟件之中，然后通過監(jiān)測窗口的設(shè)置就可以獲得OTP的對(duì)比數(shù)值。在通過對(duì)比數(shù)值的分析就可以了解到理論數(shù)值以及測量數(shù)值的偏差，對(duì)于存在偏差的數(shù)值要利用定位器調(diào)整控制，提升其精準(zhǔn)性。在操作中要確定六個(gè)做標(biāo)數(shù)值在型架中定位器的正確空間位置，了解其各項(xiàng)信息。然后在選擇其中一個(gè)OTP作為基準(zhǔn)參數(shù)，然后調(diào)整測量數(shù)值（x，y，z），保證（x，y，z）三個(gè)值全部符合公差；第二個(gè)OTP點(diǎn)（x，y，z）其中的兩個(gè)值需要保證公差，第三個(gè)值參考；最后一個(gè)OTP點(diǎn)（x，y，z）只有其中一個(gè)值需要保證公差，但必須是第二個(gè)OTP點(diǎn)需要保證公差的兩值之一，其余兩個(gè)值參考，進(jìn)而確定6個(gè)自由度。

2.3 型架功能性分析

在飛機(jī)型架安裝完成之后，必須要對(duì)型架的功能性進(jìn)行系統(tǒng)分析，在實(shí)踐中要將理論CAD模型導(dǎo)入測量軟件之中，基于靶球檢測型架定位孔，測量軟件會(huì)實(shí)時(shí)顯示偏差。

2.4 誤差分析

誤差主要可以分為系統(tǒng)誤差以及環(huán)境誤差、人為誤差幾種類型，其具體如下：

2.4.1 系統(tǒng)誤差

激光干涉儀測距在操作中會(huì)受到激光波長波動(dòng)、大氣參數(shù)變化以及基準(zhǔn)距離精準(zhǔn)性等不同因素的影響。

2.4.2 環(huán)境誤差

在測量中，現(xiàn)場的溫度變化、氣壓變化、氣流變化均會(huì)增加測量誤差。同時(shí)，地板振動(dòng)的幅度以及設(shè)備用電的電流都會(huì)導(dǎo)致各種測量誤差問題的出現(xiàn)。

2.4.3 人為誤差

人為誤差就是在應(yīng)用中各種不當(dāng)操作導(dǎo)致的，對(duì)此，在儀器安裝調(diào)試的過程中，必須要基于既定的標(biāo)準(zhǔn)安裝作業(yè)，在通過靶球測量作業(yè)的時(shí)候，需要避免斷光處理，進(jìn)而從根本上有效的控制誤差的產(chǎn)生。

2.5 生成數(shù)據(jù)報(bào)告

通過測量軟件與型架安裝基準(zhǔn)點(diǎn)、理論基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行分析，其最終的分析結(jié)果通過PDF格式數(shù)據(jù)報(bào)告的形式顯示出來。在對(duì)型架進(jìn)行返修處理的時(shí)候，可以基于數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)修理。

3 結(jié)語

數(shù)字化制造技術(shù)在飛機(jī)制造行業(yè)中應(yīng)用越來越廣泛，進(jìn)而提升飛機(jī)型架裝配質(zhì)量。通過從MBD技術(shù)以及激光跟蹤測量設(shè)備對(duì)各個(gè)零件空間的相對(duì)位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，可以從根本上提升型架裝配的精確程度和裝配效率，對(duì)于飛機(jī)制造行業(yè)的發(fā)展有著積極的作用。

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作者簡介：呂小剛（1979），男，陜西西安人，漢族，本科，工程師，型架制造工藝。