飞机数字化装配技术体系.pdf

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1、DigitalAssemblyTechnologySystemofAircraft西安飞机工业(集团l有限责任公司何胜强研究员轻高级工程师，现任中航I业西飞总工程师副总裁。先后担任蠢六墓重点型号总设计师国家中长期科拄发展t太专项中某重点型号制选系统总工程师中航工业航空制造技术首席专家。先后荣获国防科工委国待科技工业武器装备型号研制个人二等功’凌．中航工业个^一等功3班个人二等功2次获国防科学技术奖特等奖l攻二等奖1次。32航审斜遗拄术·2010年第23期飞机数字化装配技术体系涉及多学科多领域的综合研究与应用。通过飞机数字化装配技术体系的研究，突破飞机数字化装配关键技术。构建飞机数

2、字化装配装备，可彻底改变我国目前基于二维图纸的工艺规划方式。有效提高装配工艺准备效率；彻底改变我国航空产品装配连接基本上靠工人手工实施的生产现状．提高生产效率，减少协调环节。随着我国飞机重大型号工程实施．在融人国际航空产业链、数字化技术广泛深人应用等方面不断推进．我同的飞机设计与制造技术得到了飞速发艘。在零件制造技术方面．近年来我旧航空企业引进了大量先进的数控机床．通过多年的数控工艺与方法的研究与实践，基本掌握了大型复杂金属结构件的制造技术，使飞机零件数控加工能力全面提升，零件制造质量和效率大幅提高，零件制造技术已具备坚实的基础。在装配技术方面．飞机装配是将零件、组件或部件按照设

3、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。飞机装配由于产品尺寸大、形状复杂、零件以及连接件数量多，其劳动量占飞机制造总劳动量的一半左右甚至更多”l。我国航空企业结合型号需求开展了壁板自动钻铆、大部件柔性对接等关键技术及装备的研究和应用，在数字化装配技术方面开展了有益的尝试和斌验，但是对先进装配技术的研究还没系统化，未形成乜机数字化装配模式和体系．目前仍沿用根据实物样什以模拟量形式传递零部件的形状和尺寸、采用大量复杂刚性型架进行定位和兜紧的传统手=r=装配方法．装配精度、质量稳定性、装配效率等很难满足要求．国际适航认证获批艰难”l。因此飞机装配技术已成为制约我国飞机

4、制造技术能力的瓶颈，发展飞机数字化装配技术迫在眉睫。飞机数字化装配技术体系飞机数字化装配技术体系涉及飞机设计、零部件制造、装配工艺规划、数字化柔性定位、精密制孔连接、自动控制、先进测量与检测和计算机软件等众多先进技术和装备．是机械、电子、控制、计算机等多学科交叉融合的高新技术。其体系结构，主要包括飞机数字化装配关键技术和数字化装配工艺装备两大部分。飞机数字化装配关键技术主要包括：飞机数字化裴配基础技术、应用技术和标准规范飞机数字化装配工艺装备主要包括组件数字化装配系统、部件数字化装配系统和飞机总装数字化装配生产线。飞机数字化装配关麓技术飞机数字化装配关键技术是整个飞机数字化装配体

5、系的基础，主要包括3个组成部分：飞机数字化装配关键基础技术；飞机数字化装配关键应用技术；飞机数字化装配技术标准与规范。飞机数字化装配关键飞机敞宇化装鼍I艺装备技术涵盖了飞机装配的设计、工艺、现场、规范等众多环节。1飞机数字化装配美键基础技术飞机数字化装配关键基础技术是指支撑飞机数字化装配的相关理论与基础技术．主要涵盖了与飞机数字化装配相关的设计及工艺技术．主要包括：面向数字化装配的飞机结构设计技术；散字量装配协调与容差分配技术；飞机数字化装配工艺规划与仿真技术。(1)面向数字化装配的飞机结构设计技术。飞机数字化装配实施成功的关键在于将数字化装配的具体需求融人到飞机结构设计中．即面

6、向散字化装配的飞机结构设计。在结构设计过程中，需要融人与装配相关的关键点：·遵循面向数字化装配的飞机设计原则；·考虑数字化装配的定位、检测、支撑要求；·定义在数字化装配过程中需要的关键特性(如定位点渗考点、测量点等)；·在主要结构件上建立装配自定位特征、安放光学测量设备的工艺接头；-实现面向装配误差的结构设计补偿；·实现面向数字化装配过程的飞机数字样机仿真。(2)数字量装配协调与容差分2010年第23期·航宦翻造技术33E机敌≠化装配梵键錾日技术

7、

8、1目【数牛化装配戈键血Hj技术艘矧f：；矧f淤j潍2l障∥11％裂嚣li攀li霹6露峰器圳孔Ⅸ％配技术。数字照装配机谰’o容謦分配技

9、术足侏证E机装配准确度，提升飞机产品质最的关键。口前．我同在飞机的装配过程rl·仍土要if}川20世纪h，、I戽代前苏联航空制造业根据宴物样件以模拟量形式传递零部件的J眵状和足寸的方法”l，采用人量复杂刚性型架进行定位平¨央鬟的传统手r装配方法，装配精度、质碾稳定性、装配效率等根难璃足硬求、进而导致相美产品国际适航认证挟批艰难。而数字量装配协调与容差分配技术在丁艺规划阶段咀飞机数字化设计数据为基础，在数字化环境下完成对飞机协诃方案及容差方案的规划．保证装配可行性，装配精度与装配质