飞机数字化装配技术发展与应用.pdf

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1、论坛FORUM飞机数字化装配技术发展与应用DevelopmentandApplicationofDigitalAssemblyTechnologyforAircraft中航工业成都飞机工业（集团）有限责任公司陈雪梅刘顺涛飞机装配是根据尺寸协调原则，将各零部件或组件按照设计技术要求进行组合、连接，形成高一级的装配件直至整机的过程，是整个飞机制造过程中最为关键的一环。回顾飞机工业的发展，飞机装配技术经历了从人工装配、半机械/半自动化装配到机械/自动化装配的发展历程，而目前得到各经济、军事发达国家高度重视的数字

2、化装配技术，正成为现代飞机制造的科技制高点。求进行组合、连接，形成高一级的装不易保证。配件直至整机的过程，是整个飞机制飞机骨架零件的大型化，零件制造过程中最为关键的一环。回顾飞造及装配过程中的自身大变形，装配陈雪梅机工业的发展，飞机装配技术经历了过程缺乏有效的检测及控制措施，这中航工业成飞总工艺师，研究员级高级工程师。主要从事机械加工、先进从人工装配、半机械/半自动化装配些均导致目前的装配手段已无法满飞机制造技术、数字化装配及装备等方到机械/自动化装配的发展历程，而足高指标的设计技术条件要求。面的技术研究

3、与管理工作。目前得到各经济、军事发达国家高度（2）复合材料的大量使用带来重视的数字化装配技术，正成为现代的制孔质量差、效率低。现代飞机，汇集当今各种高新技飞机制造的科技制高点。飞机大量采用复合材料带来了术于一体，被誉为人类现代工业科技复合材料的制孔问题。从现有的实之花，航空工业也因此成为各国经济数字化装配技术际生产情况来看，单纯依靠传统的手和国防建设的战略性产业，得到了持国内外发展现状工制孔，很容易出现复材分层、孔径续和快速的发展，同时也带动着新材新一代飞机制造为飞机装配提椭圆等问题，产品质量无法保证。而

4、料、通信电子等其他高新技术产业尤出了日益苛刻的装配技术要求，传统大量的大直径、厚夹层（复材+钛合其是高新制造产业的蓬勃发展。的装配手段已无法满足，具体体现在金）结构采用手工制孔，对工人操作飞机装配是根据尺寸协调原则，以下几个方面：技能要求极高、制孔效率低、故障率将各零部件或组件按照设计技术要（1）大尺寸框梁骨架装配精度高，由此带来的质量、进度风险尤为60航空制造技术·2014年第1/2期DigitalAssemblyTechnologyforLargeAircraft大飞机数字化装配技术突出。时也使部件的

5、装配工作节省了90%在：[1-2]（3）飞机表面连接件安装质量的时间。（1）飞机设计制造仍主要采用不稳定。波音公司在787生产的过程中，串行模式，工装、工艺设计与产品设目前的手工制孔、划窝方式，无其结构材料有50％是复合材料，机计脱节，制造模式未真正实现到并行法有效保证制孔的法向及划窝深度身的大部段壳体基本上都是复合材模式的转换，导致飞机装配协调困要求，易出现由于孔位倾斜、划窝深料的。考虑到复材机体结构的特殊难、返工率高；度不准确导致的连接件头部凹凸量性，钻孔时材料层间容易劈裂，而且（2）尚未实现人机交互

6、的装配超差，影响飞机隐身性能。又不适宜敲打，所以它们的连接不能仿真以及装配路径的优化；面对这些情况，为了保证飞机装用一般的铆接技术来实现。另一方（3）仍然采用以专用工装为主配质量，满足机体长寿命要求，同时面，考虑到波音787客机的生产批量的刚性定位装配方式，导致飞机制造提高生产效率，数字化装配成为必然大，有数量巨大的孔需要钻制，所以成本居高不下；的选择，如图1所示。波音和合作伙伴研制了专用的自动（4）数字化装配应用规模有限，尚未实现一个完整型号真正意义上精确制孔自动找正数控的全面数字化。装配激光闭环精密伺

7、服数字化装配技术的应用进展提高准确性控制驱动质量1基本介绍数字数字化装配技术是一种能提高无(少)减少无必要智能定位化应力装配过定位支撑产品质量、适应快速研制和生产、降装配低制造成本的技术。数字化装配方数字化提高生产率法不仅包括了传统数字化装配概念提高智能化效率中工装的设计、制造及装配的虚拟仿自动化提高装配柔性真等，还包括了如柔性装配、无型架图1数字化装配技术需求装配等自动化装配方法。飞机数字化装配技术是数字化装配工艺技术、1国外现状化钻孔铆接设备和相关的工艺技术，数字化柔性装配工装技术、光学检测自20世纪

8、80年代后期，随着计以此来确保波音787客机的装配连与反馈技术、数字化钻铆技术及数字算机信息和网络技术的飞速发展，以接质量和速率，同时保持低的成本。化的集成控制技术等多种先进技术美国波音、洛克希德·马丁公司和欧另外，还在总装过程中采用了iGPS的综合应用。数字化装配技术在飞洲空客公司为代表的大型飞机公司系统，使多用户、大尺度、高精度的测机装配过程中实现装配的数字化、柔[3]均开始并采用飞机数字化装配技术。量成为了可能。性化、信