摘要：在数字时代，飞机制造装配行业得到了充分的发展，飞机制造装配也由传统的模拟量传递模式变为了数字量的传递模式，各种具有便捷性以及高精度的技术手段在飞机制造装配中应用。而基于数字化测量的飞机型架装配技术研究，可以为快速精确安装飞机型架提供理论依据。

关键词：数字化测量；飞机型架装配技术；研究

我国的航空制造业的数字化测量发展，可以推动其长足发展。基于MBD技术对数字化测量的飞机型架装配技术研究，转变传统的传递模式，对于数字化测量设备进行分析，对于飞型架装配技术的数字化发展有着积极的作用。

1 基于数字化测量的工作原理

1.1 激光测量设备的工作原理

激光跟踪测量设备的内部包括角编码器以及绝对干涉仪，这样就可以对空间点相对设备的角度与距离进行测量。其中绝对干涉仪的内部是氦氖激光干涉仪以及绝对测距仪的集合，而其中两部仪器可以独立工作也可以互相配合。在利用计算机以及控制技术，就可以将其测量的结果转换为可视化数据。

1.2 基于MBD模型装配型架技术

飞机装配型架的主要作用就是保障飞机上各个零件在空间中相对定位关系的正确，协调工艺分离面中不同零件的位置。综合MBD技术，对型架工具球点进行测量，在测量软件中导入球点空间的坐标数值，然后就可以构建型架坐标系，在通过CAD理论模型与构建的型架坐标系统进行对比分析，加强对安装元件的具体空间位置的系统监测分析。

在进行型架设计的时候，设计人员要给定装配基准点（TB）坐标值，将坐标值在坐標系中应用，构建型架坐标系。

型架的定位器主要就是基于“6点定位原则”开展工作，利用限制零件6个自由度明确零件在空间中的位置。而定位器的定位面上面存在至少两个光学工具球点的衬套孔，每个孔可以插入标准后退量的靶座，其主要的作用就是放置靶球，最终实现控制定位器在空间中的6个自由度。

2 基于数字化测量的飞机型架装配技术的具体应用

基于数字化测量的飞机型架装配技术在实践中应用可以有效的提升工作效率与质量，保障各项工作的有效开展。在应用中首先要建构型架坐标系，然后在进行型架定位器的安装、型架功能性分析，最终生成数据报告。

2.1 型架坐标系的构建

在MBD模型的基础信息支行就可以分析不同类型的型架结构设计方案，合理构建坐标系统，进而控制误差，提升测量的精准性。在操作中通过卷尺对长方体的型架进行初步定位测量，然后在将测量基准点以及其相关理论基准点数值进行综合的模拟分析，构建形成完善的框架材料温度补偿系数，通过三次的测量，对于平均值进行处理，就可以进行型架坐标系的拟合处理，进而合理控制。在操作中主要就是将误差控制在0.08mm范围之内；而对于正方体类型的型架，在测量过程必须要利用定位软件对其进行分享测量，然后在进行系统处理。在将其获得测量结果进行分析，获得平均值作为理论数值，通过将理论数值与测量基准块坐标值拟合处理就会构建一个较为完善的型架坐标系，最终根据坐标系进行定位零件的安装，在安装过程中必须要保障误差与标准吻合。

2.2 型架定位器的安装

利用MBD技术可以将定位器上的OTP点理论值进导入到测量软件之中，然后通过监测窗口的设置就可以获得OTP的对比数值。在通过对比数值的分析就可以了解到理论数值以及测量数值的偏差，对于存在偏差的数值要利用定位器调整控制，提升其精准性。在操作中要确定六个做标数值在型架中定位器的正确空间位置，了解其各项信息。然后在选择其中一个OTP作为基准参数，然后调整测量数值（x，y，z），保证（x，y，z）三个值全部符合公差；第二个OTP点（x，y，z）其中的两个值需要保证公差，第三个值参考；最后一个OTP点（x，y，z）只有其中一个值需要保证公差，但必须是第二个OTP点需要保证公差的两值之一，其余两个值参考，进而确定6个自由度。

2.3 型架功能性分析

在飞机型架安装完成之后，必须要对型架的功能性进行系统分析，在实践中要将理论CAD模型导入测量软件之中，基于靶球检测型架定位孔，测量软件会实时显示偏差。

2.4 误差分析

误差主要可以分为系统误差以及环境误差、人为误差几种类型，其具体如下：

2.4.1 系统误差

激光干涉仪测距在操作中会受到激光波长波动、大气参数变化以及基准距离精准性等不同因素的影响。

2.4.2 环境误差

在测量中，现场的温度变化、气压变化、气流变化均会增加测量误差。同时，地板振动的幅度以及设备用电的电流都会导致各种测量误差问题的出现。

2.4.3 人为误差

人为误差就是在应用中各种不当操作导致的，对此，在仪器安装调试的过程中，必须要基于既定的标准安装作业，在通过靶球测量作业的时候，需要避免断光处理，进而从根本上有效的控制误差的产生。

2.5 生成数据报告

通过测量软件与型架安装基准点、理论基准点进行分析，其最终的分析结果通过PDF格式数据报告的形式显示出来。在对型架进行返修处理的时候，可以基于数据对其进修理。

3 结语

数字化制造技术在飞机制造行业中应用越来越广泛，进而提升飞机型架装配质量。通过从MBD技术以及激光跟踪测量设备对各个零件空间的相对位置进行实时监测，可以从根本上提升型架装配的精确程度和装配效率，对于飞机制造行业的发展有着积极的作用。

参考文献：

[1]王巍，杨亚文，安宏喜，等.基于数字化测量的飞机型架装配技术研究[J].航空制造技术，2014，465（21）：8285.

[2]付刺利.数字化测量在飞机型架装配技术中的应用研究[J].科技展望， 2016（19）：159160.Fu ZL. Research on the Application of Digital Measurement in Assembly Technology of aircraft frame [J] .Science and Technology Prospect， 2016 / 19： 159160.

作者简介：吕小刚（1979），男，陕西西安人，汉族，本科，工程师，型架制造工艺。