邱洋

【摘要】飞机产品结构具有明显的复杂性特点，零部件数量多，种类多样，装配准确度要求高，装配不当不仅容易造成飞机零件的损坏，而且直接影响装配准确性，对飞机整体装配质量和性能造成不利的影响。数字化装配技术的应用，为飞机制造行业开辟了一条全新的发展途径，有效的提高飞机装配效率和装配精度。本文针对飞机数字化装配技术体系进行研究和分析。

【关键词】飞机；数字化；装配；技术

我国飞机设计制造业的飞速发展逐渐与国际航空接轨形成国际化的航空产业链，相应的飞机零部件制造技术和水平也在不断的提升。飞机产品不同于其它普通产品，其本身结构具有明显的特殊性和复杂性，装配的零部件不仅数量众多，尺寸较大，而且种类多样，形状复杂，装配难度高，对装配的准确度要求也很高。我国航空企业积极学习国外先进经验并加强自主研发，在金属结构件的制造方面取得了可喜的成绩，数控加工制造飞机零件的技术水平得到大幅度的提升。飞机装配是将各种零部件根据设计的要求和技术规范连接整合成一个飞机整体。从飞机制造的全程来看，飞机装配劳动量很大，几乎占全部飞机制造劳动总量的一半以上。自应用数字化装配技术依赖，我国飞机制造装配无论是从装配质量还是装配效率上都有了明显的改观，但是因为数字化装配技术应用时间不长，技术体系还不够成熟，因此我国的飞机装配技术还有待进一步的发展和提高。

1、飞机数字化装配主要基础技术

1.1飞机结构设计技术

基于数字化装配的飞机结构设计时飞机真正实现数字化装配的重要基础，针对数字化装配的基本要求和标准直接在机构设计中体现出来。在对飞机结构进行研究与设计的过程中，需要注意以下几点：第一，既然采用数字化装配技术，就必须在设计上遵循数字化装配的基本原则；第二，对数字化装配的基本要求予以充分的考虑，如装配定位、装配检测以及装配的支撑要求等；第三，在飞机的结构件上面向数字化装配建立起必要的自定位特征，在工艺上考虑到必要的光学测量设备的安放接头；第四，在结构设计中充分考虑到数字化装配中的误差补偿；第五，基于数字化装配技术，对整个状态过程进行模拟仿真。

1.2数字量协调与容差分配技术

要保证装配准确度，有效的提高飞机装配质量，数字量装配协调与容差分配技术是数字化装配基础技术体系中的关键技术。从现今我国飞机装配的现状来看，大多仍然采用传统的以模拟量的形式进行零部件基本信息传递的方法，装配方法上也大多延用传统刚性手工装配方法，无论在装配精度还是装配效率上都存在很大问题。在飞机的工艺规划和设计阶段，在数字化装配数据设计和计算的基础之上合理准确的规划数字量协调与容差分配方案，可进一步提高装配精度和质量。在此过程中需要注意以下几点：第一，基于工装模型，建立装配协调基准，以满足数字化装配的基本要求；第二，基于协调基准，创设满足数字化装配的协调路线；第三，装配对象的不同，各自具有的特点也不同，要根据不同的特性制定相应的补偿方案；第四，根据装配准确度的要求、装配误差和变形的传递过程，对装配容差进行详细的分析并加以优化。

1.3工艺规划与仿真技术

飞机零部件数量大，种类多，需要使用到大量的工装、工具和夹具，装配操作量非常大。对装配过程和细节进行规划和仿真，可及早的发现装配过程中存在的不准确、不协调等多种问题，从而对装配方案进行进一步的调整，保证装配的快速和精准。在数字化装配工艺规划与仿真阶段，要注意以下几点：第一，基于数字化装配的工艺要求建立仿真模型进行装配系统工艺仿真；第二，在离线仿真的基础上，结合实时测量的结果，生成数控代码；第三，在飞机数字样机的基础上，根据飞机装配的基本要求和性能要求，进行三维仿真。

2、飞机数字化装配主要应用技术

2.1数控柔性定位装配技术

柔性工作设计的关键点在于定位与夹持。飞机装配过程中，定位和夹紧件的配合受多方面因素的限制，零部件在装配过程中也极易发生变形。数控柔性定位装配技术的应用，有效的解决了这一问题，大大提高了定位精度，降低零件变形的概率。根据飞机结构的特点和定位、夹持需求，进行数字化定位器的结构设计。在误差测量的基础上，设计柔性定位方案，再进行姿态调整，使多个定位器的运动实现协同控制及构建位置姿态精确调整。

2.2自动化精密制孔技术

飞机装配有很多的螺接和铆接点，存在大量的制孔工作。自动化精密制孔技术的应用代替了传统人工制孔，既提高了制孔效率，又保证了制孔质量，大大提高了飞机装配的稳定性和可靠性。自動化精密制孔技术要点主要有：第一，根据不同材料的特性对制孔过程中的各项参数进行试验并在试验结果的基础上进行优化设计；第二，能够在狭小的空间条件下完成制孔操作；第三，根据装配特点和要求进行自动化精密制孔单元的开发。

2.3高效长寿命连接技术

长寿面连接技术大大提高了飞机结构件的抗疲劳能力，有效延长使用寿命，使飞机的可靠性和耐久性都得到有效的提高。高效长寿命连接技术解决了传统液压和捶打连接方法所具有的一系列问题，减少了装配连接损伤，其技术要点有：第一，对密封连接予以支持，复合材料1‘涉铆接、千涉螺接技术；第二，钛合金材质的铆钉、高锁螺栓的连接技术；根据装配特点和要求进行长寿命连接单元的开发

2.4大尺寸精密测量技术

精密准确的测量时精准装配的基础和保障，是数字化装配实现的必要条件。飞机装配对测量技术的要求很高。精密测量技术要点有在于针对飞机产品装配的激光跟踪测量方法和iGPS测量方法，根据飞机产品特点进行大尺度精密测量单元的开发。

3、结语

飞机数字化装配技术体系融合了多领域多学科的先进技术，随着技术的不断更新和发展，我国的飞机数字化装配技术体系必将不断提高和完善。数字化装配技术和装配的应用，彻底改变我国人工装配的现状，有效提高装配效率和装配质量，降低维修率，使我国的飞机产品稳定性和可靠性更高。

参考文献

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[2]李原.大飞机部件数字化柔性装配若干关键技术[J].航空制造技术，2012（14）.

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