探索中国飞机制造装备技术的发展道路(三)

3.5 强化新的工装研制思想,淡化传统工装研制方法 飞机工艺装备的研制包括工艺装备申请、设计、制造和管理,在传统的飞机制造思想中,工艺装备的研制路线一直是使用单位提申请(包括技术条件)、工装管理部门发指令、工装设计部门设计、工装制造车间制造、交付使用单位使用、工装管理部门进行全寿命管理.     

飞机柔性装配工装关键技术及发展趋势

柔性工装技术是基于产品数字量尺寸的协调体系,利用可重组的模块化、数字化、自动化工装系统,可以免除或减少设计和制造各种零部件装配的专用固定型架、夹具。因此,通过应用柔性工装可以缩短飞机装配的制造时间,以提高质量,并减少工装数目,实现"一型多用"的制造模式。飞机工艺装备作为保证飞机制造和装配准确度要求的专用设备,在飞机生产中占有举足轻重的作用。传统的工艺装备大量采用刚性结构,设计制造周期长、研制成本高、开敞性差、应用单一,难以满足飞机多品种、小批量生产模式下的研制需求。     

大飞机工装数字化生产线

大飞机的研制质量和周期很大程度上依赖于工艺装备(工装)的设计制造质量和周期.通过集成工装设计、制造、管理技术,构建飞机工装数字化生产线,实现工装研发过程各环节数据流的畅通,才能充分发挥数字化技术在工装研发过程中的作用.中航飞机西安飞机分公司的大飞机工装数字化生产线的应用实践表明,在数字化环境下,机床的加工效率显著提高,工装返工数量大幅下降.     

前进中的西飞集团公司技术装备分公司

西飞集团公司技术装备分公司(简称西飞技装分公司),是西飞集团公司研制工装的专业分公司,拥有厂房建筑面积4.8万平方米,固定资产累计5.6亿元,职工2 000余人,主要从事各类工艺装备的设计、制造及装配工艺研究,涉及模线样板、装配夹具、焊接及机床夹具、模具、模型、刀量具、锻造、铸造、地面维修设备等10个专业。建厂45年来,先后研制了国内外近30种飞机及国外转包项目的工装数十万套,为我国航空事业的发展做出了巨大的贡献,同时为西飞公司航空制造业走向国际化提供了必要的保证。飞机研制,工装先行。为加快工装研制速度,满足飞机研制需要,分…     

飞机装配智能化设计的应用研究

飞机工艺装备的设计与制造一直是飞机生产过程中的瓶颈环节,本文从设计角度出发结合当前智能CAD技术、传统CAD技术的应用特长,分析了实现装配工装智能化设计要解决的问题、方法、途径。在飞机生产中,装配工艺装备的设计、制造周期存整个生产准备中最长,因此它实际上决定了整个生产工艺准备周期。从国内各飞机制造厂的情况来看,在接受新机研制或改型任务时,工装的设计与制造多采用厂际分工协作的办法,通过扩大平行工作面来缩短生产准备周期。因此,如何采用、发展新的设计技术,新的工艺方法来提高工装设计、制造的快速反应能力,…     

耐热环氧塑料工艺装备

常温下固化的环氧塑料工艺装备,绝大部分只能在不大于60℃条件下使用,而耐热环氧塑料工艺装备(以下简称耐热工装)则可在80～200℃条件下长期使用,有的甚至可以在高达260℃情况下使用。 耐热工装不仅具有良好的协调性,而且可以大大地缩短工装制造周期,代替了昂贵的金属模,使工装成本大幅度地下降。飞机上型面复杂的各种     

飞机设计域向工装域映射机理研究

为提高某飞机制造企业产品设计、工艺规划和工装设计的协同设计效率和响应速度,对三者之间的映射机理进行研究。首先依据企业需求,定义飞机设计域、工艺域和工装域的信息构成;然后,明确飞机设计-工艺-工装之间的有机联系,构建基于多色集合理论的分层映射模型,给出映射模型的建模原理和建模流程,从而实现飞机部件从设计特征到工装概念设计特征的映射;最后,开发了相关设计工具并在该公司某机型舱门骨架的装配工艺规划和工装概念设计中进行应用验证,为实现飞机设计-工艺-工装的一体化设计奠定了理论基础和实践基础。     

基于VPM的并行工程在飞机研制过程中的研究初探

本文介绍了并行工程与成熟度的概念以及国内现有飞机设计/制造异地协同模式,在此基础上,提出了一种基于VPM的设计/制造并行工程模式,该模式通过成熟度的划分与升降级控制,实现了产品设计、工艺设计与工装设计三者并行协同,从而缩短了整个产品研制周期,并能从根本上解决厂所分离模式下导致的跨平台异构系统间数据迁移所带来的隐患。     

CAD/CAM/CAT 技术在工装研制中的应用

概述了西飞公司在飞机工艺装备研制中应用CAD／CAM／CAT技术所配置的软硬件环境，以及工装设计数据传递流程的情况。介绍了公司在工装设计、制造、安装、检测方面实施CAD／CAM／CAT技术后所取得的技术、经济成果，同时还介绍了有关工装方面的技术贮备及软件开发的情况。     

飞机制造工装协同工艺设计

从飞机制造工装工艺设计入手,结合计算机支持的协同工作方法,分析并论述了飞机工装协同工艺设计系统的框架模型,工作流管理机制。提出一种以工艺知识为支撑,基于网络的工装协同工艺设计系统的实现方案。     

大型飞机壁板组件先进装配技术

随着技术引进与柔性工艺装备的研发,壁板组件装配已经初步应用自动钻铆系统.但是制造企业仍然采用传统的刚性工装工艺流程设计和单独的自动钻铆工艺设计,并没有研发、设计面向自动钻铆机的柔性工装,从而未能充分利用自动钻铆系统.针对壁板组件装配现状,采用预装配与全自动钻铆机相结合的工艺流程方案,基于PDM的一体化工艺设计方案,实现三维MBD技术的工艺设计集成管理.开展了壁板组件装配先进自动钻铆技术及钻铆过程的应用研究,初步研究了自动钻铆机与柔性工装集成并铆接装配壁板组件技术,并阐述了壁板组件快速装配过程中仿真技术的应用,为大型飞机壁板组件快速精确装配提供参考.     

飞机制造大型工装布局设计方法研究与实现

 飞机制造大型工装是保证飞机产品协调互换和几何参数的重要工艺装备,其研制工作量大,周期要求越来越短。目前,中国航空制造企业大型工装设计和制造并行的需求十分迫切,且亟需计算机辅助概念设计工具的支持。为此,对飞机制造大型工装的布局问题进行研究,引入逻辑构件对飞机制造大型工装进行抽象建模,提出了一种依据布局约束要求分级演进求解的布局设计算法,即依次通过定位点级、元件级和工装级骨架轴位域的演进求解获取骨架元件的合理位置,并结合人机域的求解进行工装布局设计。开发了相关布局设计工具,在某型号飞机后机身装配型架设计中应用验证,大大减少了设计迭代和返修率。     

虚拟装配仿真技术在飞机研制阶段的应用

飞机研制阶段在计算机里利用虚拟装配仿真软件将设计的产品三维数模进行装配工艺设计及仿真,可帮助产品摆脱装配物理样机及所涉及的工艺装备制造难题,有效地提高产品、工装的建模质量,有助于降低产品开发成本、缩短产品的开发周期.     

基于飞机产品结构更改的装配工装变型设计方法

 飞机研制过程中的频繁设计更改活动是造成装配工装设计修改工作量大、设计质量难以保证等问题的主要原因。为此,运用公理设计原理描述了装配工装设计问题,提出了一种基于飞机产品结构更改的装配工装变型设计模型。将数字化标准工装与工装概念几何作为控制几何,通过主几何层、源控制几何层、衍生控制几何层、工装部件层和工装设计基础库层之间自顶向下和自底而上相结合的综合运算实现装配工装变型设计,提高了装配工装设计对飞机产品结构更改的快速响应和应变能力。开发的变型设计工具集应用于飞机方向舵装配型架设计,避免了装配工装大范围设计迭代,有效提高了设计更改效率。     

CAD/CAM/CAT技术在S92飞机工装研制中的应用

总结了CAD／CAM／C AT技术在S92 飞机工艺装备上应用的优点在设计方面减少了中间设计环节,提高了工装的协调准确度,并缩短了设计周期;在制造方面提高了加工质量,缩短了加工周期;在检测方面提高了检测精度和检测效率。     

飞机生产准备技术的发展

分析了新型飞机结构和新型工装技术的采用对传统飞机生产准备技术的影响，介绍了工装设计和工装制造的几个发展方向，并提出了无标工的工装制造概念     

基于MBD和多Agent的飞机构件工装协同设计系统开发

面向飞机构件工装协同设计的需求,研究了基于MBD和多Agent的飞机构件工装协同设计的方法,给出了用于飞机构件工装协同设计的工装MBD模型和工装非几何信息的模板,搭建了基于MBD和多Agent的飞机构件工装协同设计框架,分析了飞机构件工装协同设计时各Agent间的协同通信流程,并基于JADE平台开发了飞机构件工装协同设计系统。     

飞机柔性装配工装设计

<正>柔性装配工装在国内已经进行了部分应用,但目前对柔性工装没有统一的评判标准,通过建立柔性工装及其技术的评价模型,可为企业分析自身在行业中的地位与水平、制定合理的装备发展规划、进一步提高装备技术水平指明方向,并为实施柔性工装提供决策参考。飞机装配工装是根据产品的设计与制造需求,在装配过程中支撑定位产品零部件,以保持不同零件之间的相对位置关系。传统上,每个部件的装配操作过程至少需要一个专用的刚性装配工装,当产品设计更改     

PDM在飞机制造工装设计中的应用研究

针对当前飞机制造技术向数字量传递模式转型及飞机工艺装备部门CAX的深入应用过程中带来的庞大的数据流,以及数据和过程缺乏透明性等问题,结合洪都航空工业集团实际情况,研究如何使用PDM系统(iMAN)实现工装设计过程中的文档管理、工作流程管理、产品结构管理,以达到信息传递的准确性、一致性、完整性和工作流程的规范化。     

开展工艺装备标准化缩短新机试制周期

概述了在新机试制过程中，大量采用储备工装标准件和组合夹具是缩短新机试制周期，节约设计工时、制造工时，提高经济效益的重要途径；介绍了开展储备工装标准化工作的做法；列举了采用储备工装，用组合夹具替代专用夹具所带来的经济效果；提出了拓宽储备工装的应用领域，扩大组合工艺装备范围等设想。