民机制造中的数字化尺寸工程及装配偏差评估技术

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1、封面文章COVERSTORY民机制造中的数字化尺寸*工程及装配偏差评估技术DigitalDimensionalEngineeringandAssemblyVariationEvaluationinCivilAircraftManufacturing上海飞机制造有限公司航空制造技术研究所　　郑　丞　卢　鹄　陈　磊上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室　　金　隼　　　　　　　　数字化尺寸工程及装配偏差评估技术已成为进一步提升飞机装配质量和效率的瓶颈，如何针对大型民机研制与量产需求，有效借鉴国外先进技术，建立面向数字量控制的装配过程尺寸质量控制系统，对实现我国

2、民机装配技术的发展、提升我国民机自主研制能力具有重要意义。的准确度。产品的最终品质，包括结念最早源于美国汽车制造业于20世[2]构强度、空气动力性能、疲劳寿命等在纪90年代初开展的“2mm工程”，很大程度上都受到装配偏差水平的影一种以客观实测数据为依据的质量响。民机产品的尺寸工程，包含一系控制方法，它帮助美国汽车制造业在郑　丞列重要的装配偏差控制活动，从尺寸很短的时间达到了国际先进水平，尺现为中国商用飞机有限责任公司目标规范设计、零部件几何尺寸与公寸工程的理念和方法迅速蔓延到了下属上海飞机制造有限公司的进站博士后，主要研究方向为产品数字化装差图纸规范设计到产品的检测

3、与过程其他国家及制造行业。在航空领域，配偏差评估与质量控制。控制。它贯穿整个制造生命周期，是波音公司于1992年在波音737机身主机厂用以协调各级供应商、统筹控装配中首次应用数字化尺寸控制手民机产品结构复杂、空间紧凑，零制民机产品制造过程的重要手段和技段，采用零件自定位装配技术来减少部件数量巨大，另外装配零件具有大[3]术依据。其中，民机产品的三维装配定位工装。美国密歇根大学与波尺寸、刚度小、易变形的特点，且零部偏差分析工作，通过数字化偏差仿真音、空客、通用等知名制造企业展开件之间的装配约束关系和层次关系较建模与计算技术，可以预先评估和优合作，在装配偏差分析、柔性变

4、形控多，必须使用复杂的型架来保证装配化已有的装配工艺方案，从而达到减制等领域奠定了坚实的理论与应用[4]小生产风险、节省制造成本、提高生产基础。近年来，美国西门子公司将*　　上海市科学技术委员会科研计划资助效率的目的，是民机产品尺寸工程体其完整、成熟的数字化质量生命周期项目（12XD1422600），中国商用飞机有[1]系中的核心内容。管理体系，包括偏差仿真分析、尺寸限责任公司科技创新专项研究资助项目（821203-04）资助。一般认为，数字化尺寸工程的概规划验证及供应商协同管理等关键32航空制造技术·2013年第20期封面文章封面文章COVERSTORYCOVE

5、RSTORY技术，在波音777、波音747等机型（3）从测量基准、测量工具、测量方艺的评估与优化、标准固化、测量实[3]中进行了广泛应用。我国民机装式等方面考量平尾组件装配过程中现、试验验证和持续改进等步骤，开配正处于从标工符合性向独立制造的测量相关工作。展尺寸工程的基本路线如图1所示。符合性转变的时期，国产自主研制飞通过上述对波音公司和某自主以部件装配为例，尺寸工程开展的主机本质上仍主要采用标工的装配协机型平尾后梁组件装配工艺及测量要内容如下：调方法，在保障产品制造符合性上存现状对比和总结（表1），可以得到以（1）尺寸项目规划（DMP）。尺在局限。当前国内上海

6、飞机制造有下结论：当前公司在几何尺寸与检寸工程在设计、制造阶段的全局规限公司和西安飞机国际航空制造股测基础规范、基准传递的一致性、公划，包括组织机构、工作计划进度、资份有限公司针对机身桶段、外翼、平差的设计和分配等方面还存在局限源配置和费用预算等。尾等典型部件，在仿真偏差计算和试性，需要针对当前民机装配尺寸控制（2）尺寸匹配标准（DTS）。整验验证方面已开展相关研究，但在定需求，建立面向独立数字量的装配质机的尺寸匹配标准，规定了外形、部位设计、公差分配、测量规划等方面量评估方法和规范的工作模式，并通件对接、部件内部零组件的准确度公仍然缺乏完善和适合自身的标准规过进

7、一步自主创新形成适合自身的差要求，该标准是尺寸工程活动的最范与流程。由当前国内外现状来看，装配工艺开发技术能力。终目标。数字化尺寸工程及装配偏差评估技（3）装配工艺方案（APS）。零术已成为进一步提升飞机装配质量开展民机尺寸工程的基本组件装配工艺方案的初步设计，包和效率的瓶颈，如何针对大型民机研路线及主要内容括：零组件装配路线、零组件定位及制与量产需求，有效借鉴国外先进技1　民机数字化尺寸工程的概念基准传递方案、关键特性及其公差方术，建立面向数字量控制的装配过程民机数字化尺寸工程是一个覆案等。尺寸质量控制系统，对实现我国民机盖机体设计、零件制造和装配全过程（4