无余量装配技术在复合材料机身结构部段上的应用

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1、研究论文无余量装配技术在复合材料机身结构部段上的应用半王新，张毅，赵锐霞(航天材料7L_z_艺研究所，北京100076)【摘要】提出了在复合材料飞机部段装配过程中采用无余量装配的方法。在产品设计和制造过程中采用数字量传递的方式可减少误差积累，提高协调精度。关键零部件的装配、工装制造等采用激光跟踪仪等数字化测量设备可以确保精确性，并能在装配工艺设计阶段就考虑零部件间的协调安装精度及公差分配要求。通过分析复合材料部段装配特点，并以复合材料机身典型结构为例进行应用研究，阐述了在三维数字化装配过程中具有协

2、调关系的关键零部件无余量装配的工艺流程、方法，从而可实现零部件一次装夹、加工及无反复装配，使装配质量具有良好的稳定性。关键词：无余量装配；复合材料；飞机；数字化协同ApplicationofNetAssemblyTechnologyonAircraftCompositesComponentⅥ硝NGXin．ZHANGYi．ZHAORuixia(AerospaceResearchInstituteofMaterials&Processing，Beijing100076，China)【ABSTRACT】

3、Thenetassemblytechnologyispresentedintheprocessofcompositescomponentofaircraft．Errorac—cumulationisreducedandcoordinationaccuracyisimprovedwithdigitalquantitytransferintheprocessofproductdesignandmanufacturing．Inordertoimprovetheassemblyaccuracy,theme

4、asuringdevice，suchaslasertrackerisapplied，theassemblyaccuracyandtolerancedistributionisadoptedwiththestageofassemblyprocessdesign．Takingancompositescomponentasthetypicalresearchstructureofcompositesfuselage，theprocessflowsandmethodsofnetassemblytechno

5、l-ogyisdefined．Themethodcanrealizeonetimeclamping，processingandwithoutrepeatedassemblyoftheparts，SOthattheassemblyqualityhasgoodstablility．Keywords：Netassembly；Composites；Aircraft；DigitalcoordinationDoI：10．16080／j．issnl671．833x．2017．04．106先进复合材料由于比强度高

6、、比刚度大、可设计性强等优点，在飞机产品研制中日益受到青睐；同时，复合材料的大量应用不仅可以明显减重，提高飞机性能，而且大大减少了零部件数量，利于大部件组装，不易产生腐蚀及疲劳n卅。近些年来，国内部分无人机项目甚至采用了全复合材料结构，先进复合材料在整机中的比重达到60％以上。传统飞机装配时，若零部件间相互具有协调关系，通常在零件制造时在配合区域留出足够余量，或加工后留出一定余量用于试配，某些重要零件最终还需通过补加工的方式以满足装配精度要求【5】。随着整机中采用复合材料的部位越来越多，零件配合面

7、关系复杂、加工难度大等特点导致传统方法已不再适合复合材料部段的装配。数字化装配技术近几十年得到了长足发展，尤以MBD(ModelBasedDefinition)技术、数字化预装配技术、数字化测量及检测技术、数字标工及协调技术等数字化技术的广泛应用为代表[6-11]。数字}基金项目：863计划课题(2014AA7060304o106航空制造技术·2017年第4期化技术的发展促进了零件加工无余量、装配精确定位无余量装配方法的提出和应用，提高了复合材料部段装配效率和质量。无余量装配是一种数字化精确装配技

8、术，是将数字化协调、装配工艺设计、容差分配和数字化装配等技术集成的融合技术[1210通过数字化协调及特定工艺处理措施，可实现无反复装配、装配后无需补加工等操作。本文结合全复合材料机身结构部段的特点，研究并详细描述了无余量装配技术在其装配中的应用情况。1全复合材料机身结构部段及其特点某型号全复合材料机身所有蒙皮、框梁等骨架结构均采用先进复合材料，在整机中的比重约60％。整机蒙皮为上下半壳的双曲型面半封闭结构(3件)，采用一体化成型工艺制造，并与关键承力框梁结构进行机械连接，因此需在上