飞机数字化装配系统中机身交点孔加工方法研究.pdf

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1、先进装配工艺ADvANcE0AssEMBLYPRocEss飞机数字化装配系统中机身交点孑L加工方法研究ResearchonProcessingMethodofJointHoleinAircraftDigitalAssemblySystem中航工业成都飞机工业(集团)有限责任公司詹有河刘春高红[摘要】针对传统交点孔加工方法加工精度低且存在回弹变形的问题，设计了一种满足飞机大部件数字化装配要求的机身交点孔精加工方法，根据交点孔的加工特性完成了机身定位与固持、数控加工中心定位以及加工工艺的总体设计，确定了交点孔加工程序原点的计算方法和编程原则，最后通过交点孔试切加工试验验证了加工方法的可行性。关键词

2、：数字化装配交点孔加工数控加工中心IABSTRACTlAimingattheproblemthatthetra—ditionalprocessingmethodoffuselagejointholeleadstolowaccuracyandspringbackdeformation，processingmethodwhichmeetsassemblyrequirementsofdigitalassemblysystemisdesigned．Theoveralldesignoffu—selage’Spositioningandimmobilization，positioningandproces

3、singtechnicfornumericalcontrolprocessingcenteriscompleted．Theoriginarithmeticofmachiningprogramandprogrammingprinciplearedetermined．Finallythefeasibilityofprocessingmethodisverifiedthroughpro-cessingtests．Keywords：DigitalassemblyProcessingofjointholeNumericalcontrolmachiningcenter在飞机装配过程中，对大部件交点孑L进行

4、精加工的目的是消除之前工序的累积误差，保证机身、机翼、垂尾对接装配的协调性与互换性，进而保证飞机的装配质量。目前，飞机大部件装配过程中普遍采用的是传统的相互关联制造法，机身大部件一般通过大量复杂的固定型架装夹后进行精加工；加工过程中，待加工的交点孑L通过定位销棒与型架上相应的定位孑L进行固定装夹，专用的自动进给钻同样依赖型架定位，只能采用钻扩铰的加工工艺，其联动轴数少，数控化程度低。大部件交点孔在装夹状态下精加工，加工后松开装夹会产生回弹变形，使交点孔相对理论位置产生偏移，导致翼身对接困难。采用钻扩铰的加工工艺，纠偏能力差，加工精度相对较低，导致交点孔加工时必须留有一定的加工余量，在下一步装配

5、时，与对应部件进行配铰加工111。为了克服传统交点孑L加工方法的不足，本文以飞机大部件数字化装配系统为基础，设计了一种满足飞机大116航空制造技术·2014年第21期部件数字化装配要求的机身交点孔精加工方法，并基于此加工方法进行了交点孑L精加工试验，试验结果满足精加工精度要求。1机身交点孔的加工特性分析飞机大部件数字化装配系统中交点孑L的加工具有以下特点：(1)机身交点孔加工对象包括机翼与机身结合交点孑L、垂尾与机身结合交点孑L，分布范围覆盖中、后机身；其中机翼机身结合交点孔轴向为翼展方向，垂尾机身结合交点孔轴向为竖直方向。(2)交点孔材料类型较多，主要包含铝合金7050、铝钛夹层、钢衬套30

6、CrMnSiA等，不同材料切削加工性能也存在较大差异。(3)交点孔类型包括分为叉耳型和凸缘多孑L型，叉耳型交点孔轴向一般为航向，凸缘多孑L型轴向为翼展方向。(4)交点孑L的孑L位、孑L径精度和表面质量要求较高，需要采用满足加工精度要求的加工工艺。2机身交点孔加工总体设计根据交点孑L的加工特点，基于飞机大部件数字化装配系统在数字化测量、控制方面的优势，从以下几个方面对交点孑L加工方法进行了总体设计：机身数字化定位、机身固持、加工设备选型与定位、加工工艺设计。2．1机身数字化定位以一套数字化控制设备取代传统的精加工固定型架工装，机身通过工艺球头与数控定位器相连。采用激光跟踪仪测量机身上姿态评价测量

7、点，姿态评价测量点包括所有交点孑L，主控系统根据测量结果确定机身实际姿态，基于机身实际姿态与目标姿态对比计算，主控系统通过多个数控定位器的协调、同步运动实现整体机身的姿态调整直至机身达到目标姿态，确定飞机坐标系在装配坐标系下位置。砟，从而实现机身数字化定位。2．2机身固持数控定位器末端设置球头锁紧机构，机身姿态调整结束，球头锁紧机构通过两个卡爪卡紧工艺球头，同时采用液压锁紧机构实现定位器各运动轴液