航空宇航制造——柔性装配技术.doc

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1、航空宇航制造一一柔性装配技术空制造丁程概论报告题口：学院：班级：05010703学号：2007姓名：2010年04月27航H飞机柔性装配技术报告【摘要】结合我国现阶段飞机装配背景，将国内外装呢进行比较，探讨了飞机柔性装配技术的优势与发展前景。对柔性装配丁装，柔性制孔，虚拟装配等进行了分析与研究，报告日前国内外飞机柔性装配技术的现状，以及柔性装配技术在未來飞机制造业小的作用。关键词：柔性装配技术；柔性装配工装；柔性制孔；虚拟装配。1背景飞机装配是飞机制造过程的主要环节。飞机装配过程就是将人量的飞机零件按图纸、技术要

2、求等进行组合、连接的过程，分为部装（零件一组合件一段件一部件）和总装（各部件-＞全机身）。飞机的设计制造难度人，周期长，不仅表现在它的零件数控加工量人，而且表现在它的装配复杂性和难度。飞机的装配工作量约占整个飞机制造劳动量的40%〜50%（—般的机械制造只占20%左右）。飞机装配质景和效率取决于飞机机械连接技术，如自动钻钏、干涉连接、高质量紧密制孔、孔挤压强化、电磁钏接等，而装配件准确度受制于装配型架的制造和安装准确度。迄今为」I:,装配技术C经丿力了从手T装配、半机械/半自动化装配、机械/自动化装配到柔性装配的

3、发展丿力程。飞机柔性装配技术的应川是当前国内外飞机制造业数字化制造的人趋势，能够克服飞机制造模线一样板法在模拟量协调体系下需要大量实物工装且应用单一、制造周期长、费用高等缺点，通过与白动化制孔设备、数控钻钏或口动电磁钏接设备等自动化装备的集成可组成口动化、数字化的柔性装配系统，缩短装配周期，提高和稳定装配质量。柔性装配技术的范畴很广，涵盖了柔性装配工装、柔性制孔、装配系统、装配（含装配工艺）设计、虚拟装配、装配集成管理、数字化检测、血向柔性装配的设计等技术领域。2国内外硏究现状U前，国内仍人量采川传统型架进行人丁

4、装配，装配的自动化和柔性化水平较低，数字量协调诡未贯穿飞机整个装配过程，血向装配的设计理念还未形成共识。总体來看，与国外的飞机柔性数字化装配技术相比，还存在较人的差距，主要体现在如下儿个方面：（1）飞机装配尺寸协调体系以数字量传递为主，模拟量传递为辅。飞机产品和装配工装采用CATIA进行数字化设计，利用DelniiaV5平台进行数字化装呢设计、装呢仿真等工作刚刚起步；（2）自动装配系统的工程应川处于空门阶段，钏接人部分采川手工锤钏，螺栓连接全部为手T操作，自动化制孔、电磁钏接技术的工程化应用刚刚启动。自动化柔性装

5、配技术涉及的单元技术和系统集成技术尚处于实验室研究阶段。由于数控托架技术和自动化钻钏工艺技术训未合理地配套，引进的自动钻挪机未得到充分应用；（3）移动生产线技术处于起步研究阶段吗，由于我国的飞机装配技术比较落后，导致批生产与多品种变批暈快速转换能力较差，仍然采用传统的批暈刚性生产线，生产线的调整和生产准备周期很长。口前，我国航空丁业尚不具备多品种变批量生产的快速转换能力，装配技术是主要的制约因索。不过，乐观地來说，国内已经开展了与飞机柔性装配技术相关的技术方血一些T作。比如，在数字化工装设计技术方面，采用CAD技

6、术进行飞机型架设计，开发了型架设计系统,2飞机柔性装11!技术报告术方血，计算机辅助经纬仪和激光跟踪仪等测彊设备已经用于飞机外形尺寸和位置测量，局部应川于飞机部件的装配型架安装上。在数字化预装配方血，开展了飞机部件装配顺序、装配路径优化以及装配公差分配等研究。就国外柔性装配技术而言，欧盟在1994年就明确提出，要研究“基于协作型多功能操作机器人的航空产品柔性装配系统，长期日标是要开发无型架机身装配技术”。口20世纪90年代初波音公司在研制B777时全血实施数字化设计方法以來，国外飞机装11!技术已得到长足的发展,

7、B787、A380、A400M、A350、F-22和F-35等新型军民机大量地应用柔性装配工装、数控钻钏系统、离线编程和仿真软件等进行自动化装配。美国El（Electrolmapct）公司为空客公司生产的柔性高速钻钏系统壁板工装，广泛应用于空客公司各种型号飞机机翼壁的装配过程。该工装于2003年首次使用，仅用了5天时间就完成了飞机（翼展60.3m）上壁板的装配，口前这项工件只需一天时间即可。空客公司为在2005年实现每月生产烫套机翼的能力，在其机翼盒口动装配研究项1=1的第二期AWBAII屮考虑了多种柔性装配技术

8、，以降低机翼装配成木和缩短装配周期。洛克希德・马丁公司牵头研制的JSF战机原型机X-35日标缩短飞机装配制造周期三分之二，由单机15个月缩短至5个月，而工艺装备则由350件减少到19件，同时，制造成木降低一半。其核心技术之一就是充分体现柔性装配特点的龙门钻削系统技术，采用激光定位、电磁驱动实现精密制孔，不仅降低了钻孔岀错率，而且人人减少了工具和工装。3飞机柔性装配技术的应