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飞机柔性制造装配技术存在的问题跟国内技术现状

2020-01-06 17:12:31

文章摘要:

航空制造业现在面临着激烈的市场竞争,对飞机的承载有着很高的要求,并且还需要在短期内交换。在双重的压力下,航空企业在生产过程中,必须要合理应用现代设备和

【一】、装配技术存在的问题
  航空制造业现在面临着激烈的市场竞争,对飞机的承载有着很高的要求,并且还需要在短期内交换。在双重的压力下,航空企业在生产过程中,必须要合理应用现代设备和技术,从而使产品的质量能够有所提高,并且缩短产品的制造工期,按时交货。
  装配技术存在的主要问题体现在以下几个方面:(1)虽然在型架制造、安装过程中数字化技术和数控加工技术都得到了广泛应用,但是在实际操作过程中,仍然存在大量模拟量传递环节有待处理。由于在具体施工个过程中,每个环节存在误差的较大,导致最终的精度无法达到保证,从而将会对产品的质量造成不良影响。(2)传统刚性装配工装在具体应用中只适合在特定的型号的飞机中应用,无法在不同的飞机型号中进行应用。飞机的结构和外形一旦发生改变,必须重新制定大量的专用样板、工装、样件等,这增加了生产难度,因此将会导致生产周期和生产成本增加。(3)通过划线的方法定位,准确度相对较低,难以满足装配的精度需求。
  数字化装配技术在我国飞机制造发展过程中起到了至关重要的促进作用,深入应用数字化装配技术不仅能够有效提高飞机制造的效率和质量,也能够有效促进我国飞机生产观念的改变,使我国飞机装配中的薄弱环节得到有效完善。
  三维柔性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】、国内飞机装配技术现状
  近百年来,尤其是二战后,航空工业作为国家经济建设和保卫国家安全的战略产业,得到了持续且快速的发展,同时也带动了诸如新材料、通信、电子等高精尖技术特别是先进制造技术的蓬勃发展。
  航空工业是拉动国民经济相关产业的支柱产业之一,经济发达国家更是投入巨资进行研发。在航空产品的制造中,飞机装配是根据尺寸协调原则,将零部件或组件按照设计和技术要求进行组合、连接,形成高一级的装配件或整机的过程。
  迄今为止,飞机装配技术已经历了从人工装配、半机械半自动化装配到机械启动化装配的发展历程,目前快速发展的数字化柔性装配技术更是成为了飞机制造业的科技制高点。在飞机的制造过程中,飞机零部件的尺寸大,数目多,精度要求高,协调过程多,装配工作量约占整个飞机制造劳动量的40%~50%。因此,如何缩短生产时间,提高装配效率和质量,是航空制造业亟待解决的问题。
  工装的设计制造在飞机装配过程中占有重要地位,而对于传统的机械加工作业方式,特别是对于一些结构复杂多变、加工批量小的零件,随着零件加工的结束,所配备的专用工装就完成了其历史使命,在飞机的改型换代过程中,往往束缚着航空企业的快速发展。
  目前,我国工装整体设计、制造水平与波音、空客等西方先进航空企业相比还有较大差距,总体上国内航空企业依然沿袭前苏联的组织生产模式,自动化效率低,生产准备时间长,产品质量低下、不稳定,成本居高不下。具体来说,传统的飞机装配技术采用模拟量传递为基础,工装设计缺乏创新性,造成工装型架复杂笨重,制造困难,定位件及测量仪器缺乏统一规范体系;同时以模拟量方式传输协调各工艺生产环节的“串行工程”模式,严重阻碍着装配质量的提高,已成为制约我国飞机研制的巨大障碍。总结国内航空企业生产制造方式的弊端,主要表现在以下几方面:
  1)依然沿袭着过去几十年来批生产的手工作业和串行生产模式进行飞机装配,效率很低;
  2)数字化柔性装配技术进步缓慢,飞机装配的主要手段依然依靠传统专用工装,整个航空系统还未实现大规模数字化技术及设备的应用,制造成本居高不下;
  3)未能充分实现工装、工艺设计与产品设计并行工程模式,装配工人需要翻阅大量的图纸、工艺文件,各部门协调困难,返工率高,影响装配周期;
  4)采用外协加工的企业存在资质认证困难、保密性差、交货周期长等问题。
  近年来,我国航空企业联手科研院校正在朝柔性化装配技术发展。尤其是在工装设计上,依靠引进国外先进装配技术,进行了大量实践,渐渐摸索出适合我国国情的技术革新道路。现阶段来看,主要集中在采用CAD技术进行了包括建立型架标准件库和优化型架及参数设计等;对于装配工序的可视化仿真、装配路径优化等虚拟预装配相关技术也进行了系统研究;在测量检测方面,更是力求采用自主研发的计算机辅助电子经纬仪及激光跟踪仪等先进设备进行精确定位测量,技术水平得到了明显提高。