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飞机柔性制造部件结构原理同现代化技术分类

2020-03-09 23:14:34

文章摘要:

机身部件装配的主要定位交点多集中于加强框和重要的梁等主承力构件上,其他弱刚性零件主要以主承力构件为定位基准。

[一]、部件装配柔性工装的结构与原理
  1、飞机部件的定位方法研究
  飞机部件产品装配和定位有以骨架为基准和以蒙皮为基准两种典型模式,翼面类部件多以蒙皮为基准,机身部件多以骨架为基准实现装配。因此,针对本项目面向机身部件装配的特点,工装定位方式将以骨架为基准定位为主。定位主要特点如下:
  (1)飞机机身部件骨架结构主要由框梁类结构组成,对整个飞机部件起到支撑定位作用。
  (2)机身部件装配的主要定位交点多集中于加强框和重要的梁等主承力构件上,其他弱刚性零件主要以主承力构件为定位基准。
  根据上述定位特点可知,面向机身部件装配的柔性工装的主要功能需要完成对机身主承力构件和重要结合交点的装配定位,在本项目中主要实现对机身加强框和交点的定位。
  2、柔性工装的整体结构和原理
  根据上述定位方法的分析,机身装配柔性工装主要用于定位机身上的加强框,而加强框的定位主要以孔定位为主。因此,按照上述要求,设计完成机身部件装配柔性工装。
  该柔性工装为桥架式结构,上下各5组横梁,每个横梁上有4组定位器(设计最多可安装6组定位器),每个定位器具有在空间3个运动自由度的运动功能。
  工装在应用中,通过上下横梁上的定位器的数字控制运动调整来定位机身部件结构中的各个加强框,实现工装的数字化定位;而当飞机产品型号变化时,通过将定位器调整重构来实现不同产品的装配,针对不同机型或部件的结构特点,特殊需求的定位部分采用局部专用可拆卸结构,从而实现工装的柔性功能,使其满足“一架多用”的需要。
  三维焊接平台组合工装是将金属切削加工领域使用的组合夹具理论运用到钣金焊接加工领域,是从传统的下型平台,槽系平台发展起来的三维平面孔系组合夹具系统。是一种新型的数字化、标准化、模块化、通用化的环保工装夹具。
  [二]、现代化飞机装配技术分类
  1、柔性装配技术
  柔性装配技术是一种新的装配方法,它是一个制造成本低、装配效率高、工装可重组模块化的装配技术,它的未来发展是取消装配型架,采用数字化装配平台,它的装配定位,数控采集都非常精确。
  数字化钻铆技术就是柔性装配技术的一种,这种技术的组成包括装配钻铆、对接钻铆以及机器人钻铆,它的应用结合了很多技术在里面,例如激光跟踪测量技术、整体结构精确制造技术等。
  利用数控钻加工可以提高机翼的装配质量和效率,同时这种柔性转配技术对大段壁板的装配更适用,广泛应用在飞机的制造中。
  在以往传统装配技术中,利用装配型架浪费资源,占用的面积也很大,应用柔性装配技术可以节省很大一部分资源,同时柔性装配技术还包含自动化加工单元技术、装配自动化检测技术、装配数字化定位技术以及集成技术。
  2、柔性装配工装
  有柔性转配工艺相应的就需要有柔性装配工装,辅助飞机完成装配,柔性装配工装可以分为以下几种形式:
  (1)行列式高速柱柔性工装
  这种工装主要试用于飞机的壁板以及翼梁的装配,飞机机翼柔性装配工装主要是对机翼起到支撑和定位的作用,通过计算机进行调节机翼的高度,达到转配所需要的位置,完成数字化定位。
  (2)多点阵成形真空吸盘柔性工装
  这种装配工装的结构是通过立柱吸盘和控制吸盘移动定位系统组成,通过飞机装配件的外形,吸盘变换成与装配件外形相同的形状,然后进行飞机装配,这种装配工装可以精确的、可靠的对装酉己件进行定位和夹持。
  (3)移动装配生产线技术
  这个技术是生产线和装配工装的结合体,通过飞机装配件在移动生产线上进行移动,装配者对每个工位进行装配来完成飞机部件以及飞机的装配,该技术是通过射频信号实现移动生产线的控制,同时还起到监控的作用,可以连续装配,大大的节省了装配时间,缩短了飞机的交付时间。
  3、数字装配技术
  数字化装配技术主要是通过计算机作为平台,通过与飞机的结合,建立一套自动定位、夹持、铆接等,完成一系列的组装、部装、总装等的装配技术。
  数字化装配技术能很好的适应飞机的尺寸、型号、装配工艺,通过飞机在装配过程中需要的装配形式,完成不同的装配技术,匹配不同的装配工装,数字化转配最先进的技术就是虚拟,它可以将飞机装配进行预先的虚拟装配。
  虚拟装配是建立在结构与环境的数字化预装配上的,通过综合考虑飞机零件的结构和装配工装以及装配工艺等,在预装配的模拟仿真中发现可能存在的问题,通过对比装配工艺,优化装配路线,提高装配效率和降低成本。
  在近几年的飞机发展中,为了能更好的适应需求者的要求,飞机装配采用了大量的长寿命连接技术,将飞机的使用寿命提升,同时还采用高效率装配方法,实现集成一体化,而且在装配技术上实现基于单一产品数据源的数字量尺寸协调体系,实施数字化尺寸工程技术,增加飞机的制造质量。