机翼喷丸壁板数字化柔性检验关键技术研究

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1、机翼喷丸壁板数字化柔性检验关键技术研究KeyTechnologyofDigitalFlexibleInspectionforWingShotPeeningPanel中航工业西安飞机工业(集团)有限责任公司工装设计所王守川李卫平【摘要】在飞机机翼喷丸壁板的检验过程中，利用点阵化三坐标数控定位技术对飞机机翼喷丸壁板非检测部位进行柔性定位支撑，并施加壁板检验所需的外部压力；通过三坐标数控定位器上部的力传感器测量壁板检验允许施加的外部压力，利用高精度的测距传感器在平面内的两自由度移动对飞机机翼喷丸壁板检测部

2、位进行测量。测量数据实时反馈回数据库，将数据模拟成数学模型与检测数学模型进行比对，测量位置的实际差值即为检验产品的制造误差；检测完成后，计算机软件自动生成检验{强告。关键词：数字化唼丸柔性检验【ABSTRACT】Intheinspectionprocessoftheshotpeeningwingpanels，ontheNondetectionareaofthepanelsissupportbythethreeaxisCNClocators，andapplyingrequiredexternalpre

3、ssureonpanel；measuringtheexternalpressurebytheforcesensoronthethreeaxisCNClocators，measuringthesurfaceofpanelbytherang-ingsensor,thesensorcallmovetwodegreesoffreedominplane．Themeasurementdataarereal-timefeedbacktothedatabase，thenthedataaresimulatedtoth

4、eactualmath—ematicalmodelandarecomparedtothetheorymathemati·calmodel，theactualdifferenceofmeasurementlocmionismanufacturingerror；afterthecompletionoftheinspec—tion，reportareautomaticgeneratedbycomputersoftware．Keywords：DigitalShotpeeningFlexiblein-spec

5、tionDoI：10．16080／j．issnl671．833x．2015。21．122机翼制造是现代大型飞机研制的核心，机翼壁板成形是机翼制造的关键技术，直接决定了飞机研制的成败。喷丸成形技术是目前许多支线及波音、空客等大型干线飞机机翼壁板成形的首选方法，世界上仅有美国金属改进公司和波音公司掌握此种成形技术，且长期对我国进行技术封锁。成形后的喷丸壁板外形的检验也是关键技术之一，目前国内已针对喷丸成形进行了较为详细的研究，也达到了预期要求，但是喷丸壁板外形的检验则一直采用传统构架样板检验方式，未有较

6、大发展。传统飞机机翼喷丸壁板检验夹具实物见图1、图2。122航空制造技术·2015年第21期传统的检验夹具下部为钢骨架支撑的检验卡板，检验卡板布置与所有需要检测的肋占位和外廓位置，检测时将壁板产品直接放置在检验卡板上，目测间隙，对于间隙明显的位置压不超过设计规定重量的沙袋，强制壁板变形，然后在有间隙的检验卡板位置插入可拨垫片直到垫片厚度与实际间隙一致，垫片厚度即为检验误差间隙。测出所有间隙值后，将检验误差间隙值填人相关报告进行人工分析【1】。这种检验方法工作量大，操作繁琐，测量精度不高，工作时间长，

7、无法满足生产需求。目前，针对喷丸壁板的外形检验主要采用专用构架样板，缺点是工装数量多、占地面积大、研制周期长、手图1厂房内机翼壁板喷丸检验夹具布局Fig．1Layoutofthewingpanelsshotpeeninginspectionfixtureintheworkshop图2机翼壁板喷丸检验夹具Fig．2Wingpanelsshotpeeninginspectionfixture工检测、效率低、准确度低。针对上述缺陷，本文对减少专用零件检验工装、缩短工装准备周期、降低制造、保管、定期检修成本

8、、提高工装自动化水平、减轻零件检验工作强度等进行了研究。1概念和原理飞机机翼喷丸壁板数字化柔性检验是以数字化柔性工装为基础，通过数字化测量、集成控制实现多个机型结构相似、尺寸相近的飞机机翼喷丸壁板的检验，从而改变传统基于构架样板的壁板检验方式，提高检验效率。数字化柔性检验系统主要用于飞机机翼喷丸壁板的肋轴线、交叉轴线、展向外形、边缘轮廓的快速检验，其关键技术主要包括柔性检验工装多点阵定位技术、多特征结构的数字化综合测量技术、壁板柔性检验集成控制技术等。飞机机翼喷丸壁板