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摘要:大型飞机的研制对应用技术和工艺提出了很高的要求。为了提高整体技术水平,有必要将现代信息技术应用于飞机设计,改进飞机设计的数字化建设。装配技术是飞机制造过程的重要组成部分。为了满足大型飞机数字化发展的要求,部件技术也需要数字化,以提高装配技术的科学性和有效性。将技术和加工设备合法应用于大型机械的开发,确保了飞机部件的连接和装配,从而对大型主机的整体应用效率产生了积极影响。
关键词:飞机研制;信息化技术;数字化建设;装配技术;应用效率;
前言
大型飞机突破数字装配基本技术的技术和设备的应用与实现,以及数字装配零部件、零部件、通用设备的开发,提高了大型飞机的生产率和相关零部件的装配质量,同时降低了工人的劳动加工质量。
一、大型飞机数字化装配工艺需求分析
1.组件装配工艺需求分析
传统飞机部件主要配备用于定位和控制飞机形状的大型刚体运动机架、用于确定零件位置的刚体中心单元、用于确保与缝合曲面和分型面对齐的标准曲面以及用于确保相交协调的标准尺寸。安装在技术上劳动密集型,效率低下,工具缺乏一致性,无法满足多台机器的小批量生产需求。在挡板上安装安装孔时,手动孔排列效率较低。手动钻孔方法不能保证钻轴垂直于工件曲面,也不能保证钻头精确定位。钻孔时可能会出现拔模或偏心孔等问题。安装孔的质量取决于操作人员的技能水平、安装孔的精度和不合格品。对于我们的大型飞机,对开发周期、装配质量和联网精度提出了更高的要求,迫切需要对装配和联网自动化提供技术支持。安装和连接挡板时,手动铆钉主要用于手动安装和安装,效率低下,劳动密集型。对于手动铆接,由于铆接力不一致,可能会导致预应力和曲率不均匀、焊缝弯曲甚至断裂,从而影响铆钉的强度。
2.部件装配工艺需求分析
飞机组件的传统装配取决于刚性装配支架的位置和手动钻孔连接。协调方法基于设计方案,并通过模拟尺寸进行,例如,线、样板等。协调机构多,长距离多,物理协调多。积累分裂误差后,可能会产生不一致,可能会影响装配精度。此外,很难彻底分析和说明这些错误累积的原因。但是,飞机零部件的数字装配取决于NC中心单元的位置,并取决于控制或手动装配。低协调阶段、短协调路径和数字模式协调。所有零件和装配都是根据相同的数字模型制造的,并且相应的错误会加总,装配精度也很高。
二、数字化装配工艺装备研发与应用
1.数字化装配技术在中机身壁板研制中的应用
典型的中端光圈,由三个蒙皮挤出组成。由于可以编辑附件,因此顶部可以分为三个较小的区域,根据皮肤、脸颊和剪刀的不同而有所不同。三个小挡板经过预装配,形成固定挡板,并通过相应的安装连接在一起。在定制过程中安装相关框架。由于三个小型面板结构相似,因此可以预安装三个具有相同柔性安装的小型面板。从中厚板安装、数字安装、关键技术以及与自动钻孔铆接装置集成的技术分析出发,开发了一套完整的墙体板构件数字化系统,如柔性壁挂式预装配系统、大、小底盘自动装置、应用于中板装配过程的柔性壁挂式装配系统。该系统实现了开关柜元件的技术和数据集成,增强了系统的数字协作,保证了开关柜元件装配的质量和效率。Mid-Chassis wall plate的数字装配和应用通过突破板的灵活定位、鲁棒成形孔和Profiler等关键技术,实现了mid-chassis数字装配系统的开发和应用。
2.部件数字化装配系统研制与应用
(1)數字部件装配应用程序。中间机身是大型转向架结构不可或缺的组成部分,是固定飞机部件的保险杠。协调关系复杂,汇编准确。机身形状公差为10 mm,长轴和搁板轴位置公差为10 mm。装配精度直接影响机身段与飞机机身之间的接缝质量。中间机身是机身正面、底部和左侧面板。中机身上下部、两侧面板、翼缘提升元件、主座、纵索柱、梁等,均按一定的程序和方法组合成中机身元件的成品单位,形成中端组件。中间机身的安装决定了每个成品单位的安装位置、安装过程、位置和关系。通过将研究应用于所有主要肢体,将机身数字装配系统集成到定位测量系统功能、自动制造子系统、集成控制子系统和平台零件系统中,以满足中型机身各成品单位的定位、定位和自动孔隙装配能力。
(2)数字装配技术在机翼零件中的应用。数字化机翼的方法:首先提升中翼和外翼,然后调整外翼位置,完成捕捉,自动加工接缝和紧固螺钉,并检查外翼位置。翼型数字化接入平台包括数字定位系统、柔性钻井系统、激光测量系统和集成控制系统。数位底座可透过资料传输限制托架的移动方向,并调整连接外翼与中翼的位置,提供外翼与中翼的安装电路。冲击区域被自动钻孔,连接与高干涉紧固件连接,以满足长寿命要求。机翼上下翼面配备有灵活加工的机器,自动钻孔铆钉能同时完成成品孔和铆钉。每个设备都有侧导轨和垂直导轨,允许自由加工上下侧的端口孔。机翼连接完成后,可以切换到另一侧。
3.基于MBD的三维工艺设计应用流程
在飞机上设计3D组件过程时,研究了如何将组件基准、标记、部件代码、工艺特征检测、漏电距离曲面、初始孔大小等添加到3D模型中,以及如何基于该过程分割和映射3D工艺标记信息,以便根据组件过程清楚准确地表示复杂的工艺标记信息。提供了一种基于二维描述方法的知识方法,用于在三维工艺计划系统中高效地重复使用工艺知识和管理工艺过程中遇到的困难。获取工艺知识的方法是从工艺知识的最佳层次维构建装配工艺的二维模型。Dimension将装配过程知识分为典型的成品单位、典型的装配指令和典型的操作级装配。Dimension将装配方法分为数据级别和应用程序级别。有效管理3D组件过程。
结束语
总体而言,对飞机理论形状和复杂部件的要求很高,飞机的组装是关键要素。同时,对飞机设备的几个重要点需要适当的定位和协调技术,而形状、平面和同轴保证以及定位和变形技术是飞机装配的主要和最困难的方法。
参考文献
[1]吴建忠.飞机装配三维AO编制辅助设计技术研究[D].沈阳:沈阳航空航天大学,2017.
关键词:飞机研制;信息化技术;数字化建设;装配技术;应用效率;
前言
大型飞机突破数字装配基本技术的技术和设备的应用与实现,以及数字装配零部件、零部件、通用设备的开发,提高了大型飞机的生产率和相关零部件的装配质量,同时降低了工人的劳动加工质量。
一、大型飞机数字化装配工艺需求分析
1.组件装配工艺需求分析
传统飞机部件主要配备用于定位和控制飞机形状的大型刚体运动机架、用于确定零件位置的刚体中心单元、用于确保与缝合曲面和分型面对齐的标准曲面以及用于确保相交协调的标准尺寸。安装在技术上劳动密集型,效率低下,工具缺乏一致性,无法满足多台机器的小批量生产需求。在挡板上安装安装孔时,手动孔排列效率较低。手动钻孔方法不能保证钻轴垂直于工件曲面,也不能保证钻头精确定位。钻孔时可能会出现拔模或偏心孔等问题。安装孔的质量取决于操作人员的技能水平、安装孔的精度和不合格品。对于我们的大型飞机,对开发周期、装配质量和联网精度提出了更高的要求,迫切需要对装配和联网自动化提供技术支持。安装和连接挡板时,手动铆钉主要用于手动安装和安装,效率低下,劳动密集型。对于手动铆接,由于铆接力不一致,可能会导致预应力和曲率不均匀、焊缝弯曲甚至断裂,从而影响铆钉的强度。
2.部件装配工艺需求分析
飞机组件的传统装配取决于刚性装配支架的位置和手动钻孔连接。协调方法基于设计方案,并通过模拟尺寸进行,例如,线、样板等。协调机构多,长距离多,物理协调多。积累分裂误差后,可能会产生不一致,可能会影响装配精度。此外,很难彻底分析和说明这些错误累积的原因。但是,飞机零部件的数字装配取决于NC中心单元的位置,并取决于控制或手动装配。低协调阶段、短协调路径和数字模式协调。所有零件和装配都是根据相同的数字模型制造的,并且相应的错误会加总,装配精度也很高。
二、数字化装配工艺装备研发与应用
1.数字化装配技术在中机身壁板研制中的应用
典型的中端光圈,由三个蒙皮挤出组成。由于可以编辑附件,因此顶部可以分为三个较小的区域,根据皮肤、脸颊和剪刀的不同而有所不同。三个小挡板经过预装配,形成固定挡板,并通过相应的安装连接在一起。在定制过程中安装相关框架。由于三个小型面板结构相似,因此可以预安装三个具有相同柔性安装的小型面板。从中厚板安装、数字安装、关键技术以及与自动钻孔铆接装置集成的技术分析出发,开发了一套完整的墙体板构件数字化系统,如柔性壁挂式预装配系统、大、小底盘自动装置、应用于中板装配过程的柔性壁挂式装配系统。该系统实现了开关柜元件的技术和数据集成,增强了系统的数字协作,保证了开关柜元件装配的质量和效率。Mid-Chassis wall plate的数字装配和应用通过突破板的灵活定位、鲁棒成形孔和Profiler等关键技术,实现了mid-chassis数字装配系统的开发和应用。
2.部件数字化装配系统研制与应用
(1)數字部件装配应用程序。中间机身是大型转向架结构不可或缺的组成部分,是固定飞机部件的保险杠。协调关系复杂,汇编准确。机身形状公差为10 mm,长轴和搁板轴位置公差为10 mm。装配精度直接影响机身段与飞机机身之间的接缝质量。中间机身是机身正面、底部和左侧面板。中机身上下部、两侧面板、翼缘提升元件、主座、纵索柱、梁等,均按一定的程序和方法组合成中机身元件的成品单位,形成中端组件。中间机身的安装决定了每个成品单位的安装位置、安装过程、位置和关系。通过将研究应用于所有主要肢体,将机身数字装配系统集成到定位测量系统功能、自动制造子系统、集成控制子系统和平台零件系统中,以满足中型机身各成品单位的定位、定位和自动孔隙装配能力。
(2)数字装配技术在机翼零件中的应用。数字化机翼的方法:首先提升中翼和外翼,然后调整外翼位置,完成捕捉,自动加工接缝和紧固螺钉,并检查外翼位置。翼型数字化接入平台包括数字定位系统、柔性钻井系统、激光测量系统和集成控制系统。数位底座可透过资料传输限制托架的移动方向,并调整连接外翼与中翼的位置,提供外翼与中翼的安装电路。冲击区域被自动钻孔,连接与高干涉紧固件连接,以满足长寿命要求。机翼上下翼面配备有灵活加工的机器,自动钻孔铆钉能同时完成成品孔和铆钉。每个设备都有侧导轨和垂直导轨,允许自由加工上下侧的端口孔。机翼连接完成后,可以切换到另一侧。
3.基于MBD的三维工艺设计应用流程
在飞机上设计3D组件过程时,研究了如何将组件基准、标记、部件代码、工艺特征检测、漏电距离曲面、初始孔大小等添加到3D模型中,以及如何基于该过程分割和映射3D工艺标记信息,以便根据组件过程清楚准确地表示复杂的工艺标记信息。提供了一种基于二维描述方法的知识方法,用于在三维工艺计划系统中高效地重复使用工艺知识和管理工艺过程中遇到的困难。获取工艺知识的方法是从工艺知识的最佳层次维构建装配工艺的二维模型。Dimension将装配过程知识分为典型的成品单位、典型的装配指令和典型的操作级装配。Dimension将装配方法分为数据级别和应用程序级别。有效管理3D组件过程。
结束语
总体而言,对飞机理论形状和复杂部件的要求很高,飞机的组装是关键要素。同时,对飞机设备的几个重要点需要适当的定位和协调技术,而形状、平面和同轴保证以及定位和变形技术是飞机装配的主要和最困难的方法。
参考文献
[1]吴建忠.飞机装配三维AO编制辅助设计技术研究[D].沈阳:沈阳航空航天大学,2017.