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飞机装配零件装配对接技术应用及应用研究

2020-03-13 23:14:35

文章摘要:

柔性装配工艺比较有特色形式的是“行列式高速柱阵”柔性装配工艺系统,该系统主要包括柔性机翼壁板装配工装和决定性柔性翼梁装配工装。

其一、先进装配技术在零件装配和对接中的应用
  1、机翼翼梁的装配定位
  柔性装配工艺比较有特色形式的是“行列式高速柱阵”柔性装配工艺系统,该系统主要包括柔性机翼壁板装配工装和决定性柔性翼梁装配工装。前者在具体应用过程中,主要适合在空客系列民机机翼壁板上,该装配工艺在新型的飞机中有着广泛应用例如,A380采用的就是此装配工艺,并且在具体应用中也取得了不错的效果后者主要适合在使用在波音飞机中。例如,波音777、播音737等类型的飞机的梁翼,采用的都是该类型的装配方式,也取得了不错的应用效果。
  2、高协调要求的骨架零件定位
  针对高协调要求的骨架零件定位,在具体定位过程中,可以采用POGP柱或并联式柔性。将定位环节使用的定位器安装在POGP柱或柔性工装上,在安装过程中,需要注意定位器的角度和位置都可以通过柔性工装的连杆长度进行调整,或者通过POGP柱的具体运动情况加以确定,同时为了确保最终定位结果的准确性,可以利用数字化测量设备,进行校准。柔性装配工具有传统装配工具相比,在具体应用中具有以下几项优势:(1)定位的精准度更高。(2)定位的适用性更为广泛,可以在不同产品中使用。(3)可以减少专用工装的使用量,从长远角度看,降低了生成成本。
  3、定位技术在部件对接中的应用
  部件对接对先进技术进行应用,主要体现在以下两个方面:(1)数字化定位技术。飞机部件对接过程中,可以通过激光跟踪仪等先设备对飞机部件上的交点孔、控制点等内容进行量测,代替传统的专用指示器和定位销,从而使飞机上的部件能够直接完成对接。数字化定位在实际应用中的优势为:定位速度快、结构简单、精准度高。(2)柔性定位技术,过去飞机对接需要使用大型部件,为了确保定位的精准性,在定位上需要消耗大量的费用和时间,并且一种对接平台只适合特定的飞机外形。自动化控制平台,通过计算机对自动化千斤顶进行控制,其在具体应用中的优势为:提高了机体装配质量、实现了高效自动化对接、可以满足不同飞机型在对接上的需求,并且缩短了准备周期,降低专用工装费用。
  工装设计必须使工件能够在工作台上移动,且可旋转夹持装置,实现精确定位和曲面零件的姿态调整。三维柔性焊接平台系统中的夹具机构可分为4个模块:底板、连接模块、支承模块和夹紧模块,各模块单元可分别设计制造,实现柔性定位。
  其二、柔性制造系统在制造业中应用研究
  制造业企业加工设备主要采用加工中心和数控车床,前者用于加工箱体类和板类零件,后者则用于加工轴类和盘类零件。在制造业企业中柔性化的着眼点主要在机床和工装两个方面,中、大批量少品种生产中所用的FMS,常采用可更换主轴箱的加工中心;中、小批量多品种生产中所用的FMS,三维焊接平台工装柔性化主要采用夹具,这样可以获得更高的生产效率。
  1、工箱体类零件生产线
  箱体类零件的主要加工部分均是由全柔性加工中心组成,几个加工中心组成一个柔性制造单元(FMC)。每个FMC前面是上料辊道,后面是下料辊道及检测站。各个柔性制造单元之间通过自动辊道或机械手连接起来,其中还包括所必需的清洗、研磨、压装、试漏、在线测量、线外测量设备以及切削液集中处理装置等。辅助设备一般采用通过式辊道输送上料,通过型号识别,选择相应的工位、试漏、拧紧程序。在柔性制造单元内,整线设有数个机械手,由全自动机械手进行上下料。在生产线的自动辊道上,设置有产品型号自动识别装置,机械手、辊道、加工中心之间通过总线连接起来,由数控系统自动控制各部分的一致性。同时,控制计算机还能根据各机床的加工情况,选择最优的上下料顺序,并根据设定的范围,将需要抽检的工件自动放入检测站。
  2、轴类零件生产线
  轴类生产线也是由高精度加工中心、CNC自动车床和全自动磨,以及抛光、清洗及检测等各个柔性制造单元FMC所组成的柔性制造系统FMS。该FMC用高精度加工中心来代替原来的铣床,要求数控系统不仅能完成通常的加工功能,而且还应具备自动测量、自动上下料、自动换刀、自动更换主轴头、自动误差补偿、自动诊断、进线和联网功能,特别是依据用户的不同要求,方便灵活地配置和集成。生产率提高了很多倍,而且产品精度高、质量好。
  例如:凸轮轴生产线内的机床选用目前国际顶尖的系统来实现FMS的自动控制,通过制造企业技术人员与机床、控制系统开发商的共同研究,在原有平台上新扩展和开发了多种控制功能和软件,如端面加工单元。同时,生产线的自动控制系统还扩展了主动检测功能,在切削过程中实时对加工尺寸进行检测,并将数据反馈至控制系统,随机修正切削参数,以保证加工精度。凸轮轴生产线能够共线加工多种型号的凸轮轴,加工长度范围300一600mm的凸轮轴。凸轮轴生产线的运储系统还考虑到高湿环境以及地区地基的特点,增加了温度的自动补偿以及地基下沉补偿功能。系统能够周期性地检测外界环境的变化以及自身精度的差异,通过系统中模块化软件的计算,进行自我诊断及补偿,减少定位偏差。
  3、夹具在数控机床中的应用
  夹具数控机床有许多不同于普通机床的特殊要求:粗加工时要求夹具具有很好的刚度,能承受大功率、高速切削;精加工时要求工件在夹具中的定位及夹紧误差最小;为提高工效,要求夹具元件能大、中融合一体,安装在同一块基础板上,以适应单件或多件同时加工等。当使用多夹具基础板时,既可组装单个大零件夹具,又可组装多个中小零件夹具,工效高,柔性好。些尺寸较大、形状复杂、要求精度较高、定位压紧有困难的零件,单纯用夹具无法完成的,可以采取以下方法是设计专用零件配合夹具元件使用。最常用和使用最多的是设计制造专用定位心轴和钻模板。
  柔性制造技术由于其高效、灵活的特性使其成为实施敏捷制造、并行工程、精益生产和智能制造系统的基础,且应用日益广泛,已成为整个机构制造领域的核心技术,FMS是现代生产方式的主流方向和共同基础。