C919大型客机垂尾生产线先进装配技术

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1、C919大型客机垂尾生产线先进装配技术AdVancedAssemblyTechnologyofC99FinLine中航工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司张立安刘军张立安研究员级高级工程师．现任中航工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司副总工艺师．主要从事飞机零部件制造．部件装配技术工作。主编航空工艺标准4项，在国内外期刊发表论文2篇。获中航工业集团科学技术一等奖1项，中国商飞科技进步二等奖1项．工业信息化部国防科技进步三等奖1项。由于大型客机长寿命、高可靠性的设计要求，对机身结构的制造质量有较高的要求，使得飞机技术向高质量、精确化方向发展。现代飞机制造必须走优质、高效、精密、环保

2、和低成大型客机垂尾结构自动化装配技术的实现应从设计和制造两个方面加以综合考虑，建立飞机自动化制造装配系统，应结合现有零件制造精度、飞机结构特点和装配工艺能力，综合考虑国内现有飞机的制造能力、批产数量及制造技术水平，立足国内，有选择性地吸收和引进国外先进制造技术，促进我国飞机制造技术发展oDoI：10．16080巧．issnl67l-833x．2015．04．105本的工艺总技术路线，必须应用自动化装配、柔性制造等技术。特别是通过引进国外先进的自动制孑L系统及铆接装配生产线，可以大力开展对国外先进飞机自动化制造技术的研究，学习和积累国外先进技术及工艺方法，并结合大型飞机的研制实

3、践，大力提高我国的飞机制造技术。鉴于我国在大型飞机的研制过程中的总体技术要求和工艺总方案的要求，c919垂直尾翼的装配生产线按照国际标准，采用国际招标的方式建设了数字化、自动化的装配线，在生产线的建设中大量应用了国际先进装配技术，在此对生产线的先进装配技术进行简要的总结，以便国内航空制造企业进行借鉴。基于MBD的工装设计和工装的模块化基于模型的数字化定义(MBD—ModelBasedDe“nition)技术是基于产品的数字化定义模型，将详细的产品尺寸、公差标注、工艺信息、技术要求及属性特征等注释在产品的三维模型中。国外航空制造业对MBD技术的应用起步较早，研究比较充分，应用范

4、围也比较广泛。而国内在MBD技术的应用方面，只有新研制的部分航空产品在工程设计上应用了MBD技术，而以MBD为核心的工艺设计、工装设计和产品制造中还处于以2D图纸配合3D模型的方式，没有形成以MBD为核心的制造模2015年第4期·航空制造技术105技术前沿式。j虽然MBD技术在国内已经发展和应用了很长时间，但是在]二艺装备的设计上，国内航空制造企业限于生产现场数字化手段的落后，传统的管理习惯和方式，造成T装制造部门更喜欢使用2D图纸，因此大大限制了我国T装设计中MBD技术的应用和发展。目前，国外公司已经普遍采用了MBD技术进行]二装的设计，丁．装设计部门与生产现场安装有数字化

5、传输网络，工装设计部门可以实时地将工装设计模型以及设计更改传输到生产现场的数字化终端，配合标准的程序作业管理文件，_丁装制造部门随时掌握工装的设计进度和更改情况，配合现场数字化的测量设备，及时安装和实施设计更改，大大提高了丁装的制造进程和制造质量。国外飞机装配工装设计和制造技术的发展思路多来源于汽车生产线技术，很多的制造厂在从事航空配套之前从事过多汽车生产线的配套业务，因此在飞机装配工装的设计上开发了很多标准化的t装模块，而对于飞机装配线的集成商来说，只需要按照装配方案和工装设计方案开发工装的基础框架，其他丁-装组件选用现成的工装模块即可，因此大大提高了T装的设计及制造进度。

6、基于机器人的自动制孔技术大型飞机对外形准确度要求很高，机身结构要求寿命周期长，因此对机身结构的制孑L和铆接质量有较高的要求。在现代飞机结构中，复合材料的应用比例逐渐提高，由于复合材料在制孔和铆接方面技术要求的特殊性，以人力为主的手工制孔和铆接已经不能适应现代航空制造质量的要求，因此国外先进航空制造企业大力开发和应用自动化制孑L技术。国外飞行器结构所应用的柔性自动化制孑L技术主要有机器人制孑L、自动进给钻制孔、柔性机器人制孑L、106航窄制造技术·2015年第4期并联机床制孑L、便携式自动制孔系统等几个方面。制孔精度补偿主要有两种方法：一种是在末端执行器上加装各类测量传感器，实

7、现机器人全局与局部网格实时补偿的全闭环控制；另一种是通过激光跟踪仪构建一个外部高精度的在线机器人位置反馈系统，此系统提供机器人在线位置反馈，通过标定的方法来提高机器人的绝对定位和重复定位精度。在C919垂尾生产线的设计过程中，根据不同的自动制孔设备在空间需求、设备柔性、工作可达性、设备投资、设备可操作性、孑L位精度指标、以及设备可扩展性等性能指标，对目前市场上的自动钻孔设备进行对比分析，最终选择MRP自动制孑L机器人设备。通过MRP自动制孔机器人FasTIP、BA一0LPS等软件，创建仿真环境，编制机器