飞机部件装配数字化柔性工装技术研究.pdf

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1、设备研制。㈨，M附。眦。。，MM飞机部件装配数字化柔性工装技术研究ResearchonFlexibleToolingTechnologyforDigitalAssemblyofAircraftFuselage中航工业沈阳飞机工业(集团)有限公司郭洪杰康晓峰北京航空航天大学机械工程及自动化学院王亮中航工业北京航空制造工程研究所张书生刘华东【摘要】面向新一代飞机机身部件数字化、柔性化装配需求，基于柔性工装技术，设计了飞机机身部件数字化柔性装配工装系统。通过研究数字化柔性装配工装及其相关技术，详细设计了柔性工装的机械系统，建立了基于现场总线技术的工装运动多轴控制系统，开发了柔性工装系统专用的装配

2、数据生成软件。飞机部件装配数字化柔性工装的设计，为在国内推广应用柔性装配工装技术，构建数字化柔性装配生产线，实现新一代飞机的全数字化装配奠定了基础，具有重要的现实意义。关键词：机身部件柔性工装柔性装配生产线『ABSTRACTlThesystemofdigitalflexibleas．semblytoolingtothefuselageforrequirementofflexibleassemblyofnext—generationaircraftisdesignedbasedoilflexibletoolingBystudyingondigitalflexibleassemblytooli

3、nganditsrelatedtechnologies，mechanicalsystemoftheflexibletoolingisdesigned，multi．axismotioncontrolsystemfortoolingbasedonfieldbustechnologyisestab．1ished，andflexibletoolingsystemspecifictothegenerat-ingsoftwareofassemblydataisdevelopedBythedesignofdigitalflexibleassemblytoolingforaircraftfuselage，

4、ithasimportantpracticalsignificancethatpromotesapplica-tionofflexibleassemblytooling，tobuildflexibleassem．blylineandachievefulldigitalassemblywhichlaysthefoundationfornext-generationaircraft．Keywords：FuselageFlexibletoolingFlexibleas-semblyproductfine飞机部件装配过程是将大量的飞机零件按照数模、相关技术要求等进行组合、连接，实现从零件到组件，再

5、到段件，最终形成部件的过程⋯。由于飞机产品的独特特点(零件数量多、刚性低、外形复杂、装配精度要求高)，使得在飞机装配过程中，需要应用大量装配工装。工装在飞机装配中占有重要地位。在传统飞机装配模式下，主要采用刚性专用工装，工装数量多、占地面积大、生产周期长、制造成本高。随着国内新机型号的逐渐增多．传统的刚性专用工装已经不能实现现代飞机多品种、小批量生产的需要，已经成94航空翻造技术·2011年第22期为制约国内飞机装配技术发展的主要因素之一。国内在“十一五”期间，对飞机壁板类组件级装配柔性工装以及大部件对接装配柔性工装方面进行了研究，取得了部分成果”“。但在飞机机身部件级装配方面，柔性工装的

6、研究应用还是空白。机身部件装配工装的落后，制约了数字化柔性装配技术的深人应用，阻碍了新一代飞机数字化柔性装配生产线的构建。因此，迫切需要开展针对飞机部件级装配柔性工装的研究，以打通飞机数字化装配各个环节，实现国内飞机产品的全数字化制造装配。基于上述需要，面向新一代飞机数字化、柔性化装配需求，本文以某系列飞机机身部件为应用对象．设计完成了用于该类型结构特点机身部件装配的数字化柔性工装。机身部件柔性装配工装的设计，为国内开展飞机部件柔性装配的工程应用提供了条件，对深入研究应用飞机数字化柔性装配技术，具有重要推动作用。1飞机数字化装配柔性工装技术1．1数字化柔性工装的定义和构成飞机数字化装配柔性

7、工装是指在飞机装配中为了提高工装快速响应产品变化能力，缩短工装准备周期，降低工装制造成本，而采用的一种基于产品数字量尺寸协调体系的模块化、可自动调整重构的装配工装。柔性工装技术是指围绕柔性装配工装的设计、制造、应用而形成一系列技术的总称”q。柔性工装系统的构成，按功能划分可分为静态框架和动态模块，其中静态框架模块是已经模块化的框架，主要由标准件与连接件组装而成，是整个工装系统的结构基础；而动态模块则是根据具体产品的具体需