航空发动机水平脉动总装生产线规划研究.pdf

《航空发动机水平脉动总装生产线规划研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、航空发动机水平脉动总装生产线规划研究StudyonHorizontalPulseAssemblyLinePlanningofAeroengine中航工业西安航空发动机(集团)有限公司魏小红谈军方红文西北工业大学常智勇曹浩邓奇魏小红毕业于北京航空航天大学自动控制系，从事设备技术管理工作20余年．现在从事工艺设备规划工作。总装是航空发动机制造过程中最为重要的环节之一，其装配技术水平和装配质量显著影响航空发动机的工况特性，直接决定发动机的可靠性、寿命及主要性能参数。近年来，我国在航空发动机新型材料研发应用、

2、零件机械加工制造、特种工艺成型、先进检测技术等方面已经取得了一定的进步。但是，总装环节仍沿用早期固定站位式装配模式，基于专用的固定刚性桁架支撑发动机进行8航空制造技术-2015年第19期以某型大涵道比涡扇发动机的装配线规划为对象展开研究。借鉴国外发动机总装配技术发展趋势，在深入分析现有装配工艺的基础上，研究水平脉动式总装配生产线设计技术，研制配套基础装备，最后通过系统集成实现水平脉动式发动机总装配生产线oDOI：10．16080／j．issnl671-833x．2015．19．008垂直装配。其生产组

3、织、生产流程、工装设备等各方面也以传统定位装配方式进行配套，这就使总装的工艺水平、生产组织模式和装配工装与发动机设计及零部件制造水平不协调，难以满足航空发动机军民混用、高质量、长寿命的装配质量需求，难以满足国家对航空发动机批量生产和维修的发展需求。近年来，国际航空制造技术取得了突飞猛进的发展【l】，流水线装配已成为国际航空发动机总装技术的发展趋势。然而，由于国外在航空发动机制造方面对我国长期进行严密的技术封锁，引进国外先进的装配工艺方法、核心装备和生产线难以实现。在这种情况下，自主开发新型航空发动机总

4、装工艺，突破发动机总装关键技术，研制满足航空发动机总装需求的基础制造装备，建设先进的总装生产线，将从根本上改变我国传统的装配模式，整体提高发动机装配技术水平和生产效率。对于增强我国航空发动机研制能力，提升我国航空工业的国际竞争能力具有重要的战略意义。本文以某型大涵道比涡扇发动机的装配线规划为对象展开研究，借鉴国外发动机总装配技术发展趋势，在深人分析现有装配工艺的基础上，研究水平脉动式总装配生产线设计技术，研制配套基础装备，最后通过系统集成实现水平脉动式发动机总装配生产线。项目研究成果可直接应用于该型号

5、发动机总装，实现未来尺寸相当的大涵道比涡扇发动机的共线装配，其技术成果可直接推广应用于其他类型发动机的生产装配。生产线规划的总目标针对发动机总装过程中的装配FE盯怔专稿效率低，成本高，装配质量受限，数字化、自动化水平低等问题，首先确定该总装配生产线建设的总体目标。即研制集成式模块化发动机水平装配单元、单元体自动化安装关键工艺装备和高精度在线检测装备，建设一条大涵道比涡扇发动机数字化、自动化水平脉动式总装生产线。为此必须在规划中实现以下分解目标：(1)自主研制国内领先的发动机总装脉动生产线和装配站位，具

6、有一定的灵活性和适应性，具备调整后适应其他机型总装的能力，实现发动机总装由离散模式向生产线模式的飞跃。(2)自主研发发动机水平总装的新工艺，研制专用的工装，克服水平状态下零部件应力、应变和装配精度控制等问题，进行工艺重组和优化，满足脉动生产线节拍的要求。(3)根据装配工艺技术要求，研制专用的工具，提高装配效率和精度，保证装配质量的一致性，降低工人的劳动强度。(4)采用数字化管控手段，实现装配操作的引导和控制，采集现场数据，及时反馈现场状态，建立无纸化装配生产模式，形成数字化、结构化的装配履历本。(5)

7、通过协同环境及时协调配套厂家的制造、供应进度，并以此为依据组织生产，减少缺件等待时间和库存时间，提高发动机总装的效率和效益。发动机总装生产线的“集成化、数字化、自动化、智能化”将通过以上分解目标实现。这其中目标(2)的实现主要由工艺工程师完成。由于发动机装配时的位姿与服役状态一致，采用水平装配模式，因此装配本身增加的应力与变形较少。重点在于对待装配零件进行有效夹持，使得其自由度合理控制。而目标(5)的实现主要通过跨企业的信息协同实现。因此对于装备部门而言，建设水平脉动生产线的重点任务是保证目标(1)、

8、(3)、(4)的实现。本文后续内容也将围绕对这3部分的实现进行阐述。关键目标实现方案1具有灵活·陛的总体站位布局规划为了实现航发装配由定点离散装配到生产线装配的升级，首先要规划生产线的主体框架结构。传统发动机总装使用固定站位式装配。发动机基体借助工装放置于地面，各分总成逐一调运至基体进行安装。这一装配方式生产效率较低，而且固定的装配位置使得装配操作不便，人员、工装堆积。脉动式生产线的采用能够有效地解决以上问题。基于航空发动机的构成，主体框架由5个工位组成