楊璽 段崇
摘? 要:在飛機制造的過程中,裝配技術是其中的主要環(huán)節(jié),飛機裝配過程就是將大量的飛機零件按圖紙、技術條件等進行組合、連接的過程。飛機裝配技術發(fā)展至今,已經(jīng)完全實現(xiàn)了自動化柔性裝配。而隨著計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展和覆蓋,數(shù)字化裝配在根本上改變了飛機傳統(tǒng)的設計與制造方式,使飛機的設計制造水平得到新的提高?;诖?,文章對飛機數(shù)字化裝配技術的具體應用進行了研究,以供參考。
關鍵詞:飛機裝配;數(shù)字化技術;應用措施
1我國飛機裝配技術的特點及現(xiàn)狀
飛機的裝配技術具有較強的專業(yè)性和系統(tǒng)性,其涉及到許多環(huán)節(jié),其中,工藝設計、零部件生產(chǎn)以及部件的裝配都是其中的關鍵。
飛機殼體一直以來使用的都是鈑金件,采用的結構一般是“軟殼”或“半硬殼”式。因鈑金件具有剛性小的特點,所以,飛機結構的形狀和尺寸要得到保證,必須在裝配過程中需采用大量負責的型架等工藝裝備。因此,零部件的裝配作業(yè)和部件對接裝配一直是飛機生產(chǎn)中最重要的環(huán)節(jié),也是最費時費力的環(huán)節(jié)。有數(shù)據(jù)顯示,飛機裝配成本能占到產(chǎn)品總成本的40%,裝配工作量約占全機工作量的一半。
我國飛機的裝配存在非常突出的問題。雖然目前我國數(shù)字化設計制造技術已經(jīng)實現(xiàn)局部應用,激光跟蹤儀器也得到一定的應用,但結合總體情況分析,我國在飛機裝配技術上還是沿用的原蘇聯(lián)在上世紀50、60年代的飛機裝配技術,導致在制造過程中產(chǎn)生了不少問題,而這些問題往往留到了最后的裝配過程中,使飛機的裝配周期和質(zhì)量得不到有效的保證。
數(shù)字化自動鉆鉚系統(tǒng),特點是可針對具體的裝配對象的特點,其裝配工裝和鉆鉚設備不管是在結構上還是功能上看,都是一體化的,且自動化的程度也不斷上升,形成大規(guī)模的飛機部件數(shù)字化自動鉆鉚裝配線。從現(xiàn)代大型民用運輸機到軍用戰(zhàn)斗機,不論是大型組件還是大部件裝配在實現(xiàn)和機身的對接裝配過程中,都是使用的數(shù)字化自動鉆鉚系統(tǒng)。
2飛機數(shù)字化裝配主要應用技術
2.1多系統(tǒng)集成控制技術
當前在操作飛機數(shù)字化裝配的過程中通過控制系統(tǒng)能夠發(fā)揮出其最大的作用,但是在實際的操作和應用中,有很多環(huán)節(jié)和關鍵點并沒有實現(xiàn)聯(lián)合作用,例如在飛機中所采用的工藝數(shù)據(jù)、計劃數(shù)據(jù)和測量、地理數(shù)據(jù)等都沒有綜合應用,導致相互之間的關系彼此獨立,這對于全面分析和改進數(shù)字化技術不利,因此在對裝配過程進行控制和管理中,要通過有效的集成化技術和綜合技術實現(xiàn)對各項數(shù)據(jù)的整合和分析,保證飛機數(shù)字化裝配技術能夠擁有獨特的特點,根據(jù)飛機各接口標準,保證設備的誤差得到進一步控制。
2.2自動化精確制孔技術
飛機在裝配過程中,還需要應用自動化精確制孔技術,從而實現(xiàn)機械之間的連接,加固飛機的整體設備。我國現(xiàn)階段在飛機制孔工作中通常情況下采用的是人工制孔方法,這種制孔方式的精確程度還有待提高。另外,人工制孔方式在實際操作時,需要的裝配時間也較長,大大降低了飛機制造和裝配的工作效率,影響其他裝配工作的進行。因此,通過應用自動化精確制孔技術,可以在很大程度上提高飛機制孔的精度,保證制孔效率。同時,應用自動化精確制孔技術還可以節(jié)約成本,保證企業(yè)的經(jīng)濟效益。
2.3高效長壽命連接技術
高效長壽命連接技術對于完善飛機結構、提升飛機的抗疲勞能力等方面都有著至關重要的現(xiàn)實意義。具體表現(xiàn)為:第一,通過應用高效長壽命連接技術可以有效提高飛機的耐久性和可靠性,進而增加飛機的使用時間,保證飛機的使用壽命;第二,我國傳統(tǒng)的連接技術采用的是鉚接以及液壓的方式,這種方式雖然連接效果比較好,但是在實際的應用過程中很容易對裝配設備造成損害,而高效長壽命連接技術采取的是密封連接的方式,在通常情況下選擇的材料是鈦合金材料,可以有效避免對裝配設備造成損害。同時,通過應用高效長壽命連接技術,還可以結合飛機的實際特點,有針對性地研究相關的長壽命連接單元,最終達到增加飛機使用壽命的效果。
2.4大尺寸精密測量技術
在飛機裝配工作中應用大尺寸精密測量技術,可以提高飛機測量工作的精確度,進而對飛機的其他裝配工作起到一定的保障作用。因此,大尺寸精密測量技術是我國飛機數(shù)字化裝配工作中的必要條件和技術基礎。同時,在實際的飛機裝配工作中,無論是從技術上還是從測量工作本身來講,都有著很高的工作要求。因此,飛機在裝配過程中,必須采取大尺寸精密測量技術來保證測量工作的準確度,然后再結合相關的GPS以及激光跟蹤測量方法保證測量效果。由此可見,大尺寸精密測量技術在我國飛機裝配工作中還具有很大的應用和發(fā)展前景。
3飛機數(shù)字化裝配技術的實際應用
3.1在技術應用平臺的應用
飛機裝配技術系統(tǒng)在應用中需要通過技術平臺來實現(xiàn)各項操作工作和計劃,平臺中主要是分為了數(shù)據(jù)平臺層、專業(yè)技術層、裝配過程層、應用系統(tǒng)層和通用技術層。下面分別進行相應的介紹:第一,數(shù)據(jù)平臺層在飛機裝配過程中主要是通過各項技術和系統(tǒng)活動之間的良好關系,將產(chǎn)品的全壽命周期管理以及資源規(guī)劃作為整個平臺的基礎,通過知識庫以及各種應用數(shù)據(jù)庫來組成數(shù)據(jù),這是在數(shù)字化技術實現(xiàn)中起到基礎作為的環(huán)節(jié)。第二,專業(yè)技術層是對飛機裝配中的各種專業(yè)技術進行直觀的拆分,通過裝配設計、工藝以及制造整個活動中。第三,應用系統(tǒng)層在裝配的集成環(huán)境中,通過技術和工藝等多種技術組成的軟硬件系統(tǒng)組成,并在整個裝配生產(chǎn)過程中發(fā)揮作用。第四,通過技術層則是設計到方方面面的工作內(nèi)容,從機械電子技術、自動化技術以及數(shù)字化技術和現(xiàn)場可視化技術等進行聯(lián)合應用。
3.2在飛機機翼的裝配模擬方面的應用
數(shù)字化裝配技術還被應用在飛機機翼的裝配模擬方面,具體表現(xiàn)為:第一,通過應用數(shù)字化裝配技術,相關工作人員可以模擬飛機機翼的裝配環(huán)境,應用數(shù)字化技術中的仿真裝配技術創(chuàng)造三維數(shù)模,進而完善機翼的裝配流程。第二,在創(chuàng)設模擬環(huán)境之后,工作人員要結合飛機裝配的實際要求,調(diào)整模擬設計。同時,還需要特別注意的一點是工作人員在模擬飛機機翼的裝配環(huán)境時,要嚴格按照相關的模擬要求進行,從而保證模擬效果。第三,在模擬工作完成之后,工作人員就可以根據(jù)模擬過程進行實際的飛機機翼裝配,有效避免飛機機翼在裝配中可能出現(xiàn)的各種問題。
結束語
綜上所述,數(shù)字化裝配技術代表了現(xiàn)代飛機制造的發(fā)展方向,柔性裝配以及脈動生產(chǎn)線的應用大大提高了飛機的裝配質(zhì)量和效率,智能化裝配更是適應未來高端武器裝備實現(xiàn)多品種、變批量、低成本、高質(zhì)量、快速研制的必然選擇,其研究和應用既是技術的革命,又是觀念的革命,更是管理的革命。深入研究并逐步應用數(shù)字化裝配技術,在提升產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的同時,更能促進我國航空產(chǎn)品生產(chǎn)的觀念性改變及管理體制的變革,攻克我國飛機裝配及制造技術中的薄弱環(huán)節(jié),實現(xiàn)飛機制造技術水平的重大突破。
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