某型飞机垂尾壁板类柔性工装设计.pdf

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1、研究论文RESEARCH某型飞机垂尾壁板类柔性工装设计王巍，谷天慧，俞鸿均(沈阳航空航天大学航空航天工程学部，沈阳110136)[摘要】我国飞机制造业已经逐步向多型号的生产方式转变，柔性工装装配技术在我国飞机制造中的应用需求越来越大，是实现飞机柔性装配的关键技术之一。针对我国传统的垂尾壁板类装配工装布局和特点，设计了一种用于垂尾左右壁板装配柔性工装，详细阐述了设计流程及其柔性工装关键技术。关键词：柔性工装；垂尾壁板；复合材料DesignofFlexibleFixtureforverticalTail

2、WaUofCertainPlaneWANGW苟，GUTianhui，YUHongjun(FacultyofAerospaceEngineering，Sheny趾gAerospaceUniVerSi劬Shenyang110l36，China)【ABSTRACT】AircraRmanuf．acturingindustryhasbeengradually仃aIlsfomedtomoreql，pesofmodeproductioninChi—na，tlledemalldforflexiblefixturei

3、naircraftmanufacturingismoreaIldmoreinourcou蛐吼蛐ditisalsooneofkeytech—nologiestorealizetheplaneflexibleassembly．Atthepresent，forlayout蛐dfeaturesofthe仃aditionalVerticaltailp狮elfixtureinourcount吼designedakindofflexiblefixtllrethatcanbeusedinVerticaltailpa

4、nelassembly，andexpoundsthedesigIlprocessandthekeytechnolog)，ofnexibletooling．1(eywords：Flexible矗xnlre；Verticaltailpanel；C0mpositesDoI：10．16080／i．issnl67l一833x．2016．12．066柔性工装作为飞机柔性装配系统的重要组成部分，免除设计和制造各种飞机零组(部)件装配的专用刚性工装，可实现产品自动化、智能化装配，降低制造成本，缩短准备周期、提高装配

5、生产率⋯。国外航空制造企业在飞机装配的各个阶段均应用了柔性工装，特别应用在飞机机身、机翼及垂直尾翼等壁板装配中，如真空吸盘式柔性装配工装、定位器快换类柔性装配工装、行列式结构柔性装配工装等多种壁板类装配柔性工装旺】。针对现阶段我国飞机壁板类装配工装仍然采用传统的固定式装配工装，以及新型飞机垂尾壁板采用复合材料壁板装配出现的问题，提出了一种新的多型垂尾壁板装配柔性工装的设计方法和关键技术。通过对现阶段多型垂尾壁板柔性工装结构特点和需求分析，解决目前垂尾壁板类刚性工装装配时产生的问题，提高了垂尾总装的装

6、配效率。1柔性工装的需求分析与结构特点在飞机装配(零件、组件与部件)过程中，刚性专用工装占地空间面积较大、重复利用率低、自动化水平局限、人工调整与装夹过程复杂、制造费用较高且费时，严66航空制造技术·2016年第12期重制约了飞机装配效率，柔性工装技术的快速发展使得这一问题得到了解决。1．1垂尾壁板类柔性工装需求分析传统的垂尾壁板类刚性工装由于型号与垂尾左右壁板结构的定位形式不同，需要采用垂尾左右各一套工装分别进行定位装配。为满足现代化战争的需要，歼击机要求具有很强的机动性能，并且机身加长，航程增大

7、，起飞重量也随之增加，这就需要用大面积垂尾才能保证其航向的稳定性，一般采用双垂尾设计【3】。双垂尾结构形式相似且垂尾左右基本对称，单个垂尾总装装配舵面左右复合材料壁板完全对称。在数字化条件下，先进机型的研制与试制阶段，双垂尾布局使得垂尾壁板装配工装研制准备周期较长，相应垂尾骨架类刚性工装制造繁琐，以至于不能满足现代小批量飞机总装装配需求阳】。为满足飞机快速生产的要求，飞机垂尾壁板类柔性工装需要从以下几方面改进：(1)能够满足相同类型的飞机不同垂尾型号复合材料壁板装配；(2)能够实现不同型号垂尾壁板装

8、配定位与夹紧的方式模块化、柔性化；RESEARCH研究论文(3)对各个定位方式及照明系统采用自动化、柔性化装置；(4)对复合材料壁板装配过程中产生灰尘实现自动清洗。1．2垂尾壁板类柔性工装结构特点传统垂尾壁板类刚性工装往往适应特定机型，其结构形式受垂尾外形的限制，定位与夹紧器的位置完全固定，虽然能够完成垂尾壁板的准确安装，但是工装的利用率低，占地面积大，工人的劳动强度较大。某型号飞机左右升降舵装配刚性工装如图l所示。图1某型号飞机左右升降舵装配刚性工装Fig．1Aro