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。     

飞机零部件基准选择与应用

随着飞机性能的不断提高,飞机制造协调准确度的要求也越来越严格,国外先进的航空制造企业得益于厂所合一的生产方式,在产品设计阶段考虑生产过程,来合理定义飞机零部件尺寸公差要求,保证飞机的装配品质和产品质量.对飞机零部件基准选择方法介绍和研究,并应用到某机型飞机外翼翼盒典型零部件基准选择中去,从功能要求出发制定基准,说明了飞机零部件基准传递偏差方式和基准一致性原则.主要思想和技术要点是要从产品的功能要求出发,考虑生产过程来制定零部件设计基准,保证产品在生产过程中基准的统一,从而保证尺寸的设计满足生产的功能性要求.提出的方法可以应用到飞机零部件的尺寸设计中,通过合理的制定基准来提高飞机的装配品质,在一定程度上降低生产成本和提高生产效率.     

某大型飞机舱门框工艺标准数字模型

 基于模拟量传递的装配互换协调方式已不能满足现代飞机研制的需求,采用数字量传递方式是支撑飞机数字化装配的基础。以某大型飞机舱门框的装配互换协调问题为研究对象,结合飞机数字化制造技术特点,对这些问题开展探索性研究,并在此基础上建立其数字化互换协调新方式。从分析舱门框结构特点入手,归纳互换协调数据对象;阐述工艺标准数字模型概念及其数据组成,并以此为基础建立舱门框数字化装配互换协调流程;详细介绍了基于特征的构建互换协调模型关键技术及其应用开发,验证了所提出的舱门框数字化装配互换协调方法的有效性,并明确下一步研究重点。     

大飞机数字化装配关键技术及其应用

为满足大型飞机的数字化研制需求,对大型飞机数字化装配的主要关键技术进行了研究.对面向MBD的装配工艺仿真与数字化协调、装配仿真优化与在线装配仿真、三维装配工艺数据可视化、板件数字化自动钻铆的配套技术等大飞机数字化装配技术及其工程应用进行了重点分析,提出了各关键技术的解决方案.     

基于DELMIA的某飞机发动机装配仿真

传统发动机装配采用二维设计,很多问题无法在设计阶段得到验证,造成成本和周期的浪费。在工艺准备阶段采用基于DELMIA的数字化装配工艺仿真技术进行某飞机发动机三维装配工艺过程的仿真,可以在计算机上以可视化方式研究和解决飞机装配的可行性、可达性,验证装配工艺设计的合理性,及时发现工艺中存在的各种结构性和空间性等问题。并对工艺方法、工装结构和生产线布局等进行修改和优化,从而有效地提高了飞机装配质量、降低了研制成本和周期。     

大尺寸复合材料翼梁数字化设计/制造技术

翼梁尺寸大、受力复杂,是飞机的主承力结构。采用复合材料制造翼梁可达到减重、提高起重载荷并延长使用寿命的目的。为了有效承载、传载及工艺装配的需求,要求复合材料翼梁结构铺层位置、铺贴角度精准,外形公差控制严格。大尺寸的复合材料翼梁铺层复杂、截面变化多,传统的手工方法制造大尺寸复合材料零件经常会出现零件内部质量问题及质量稳定性差等状况,这就需要更高的制造工艺水平来满足工程需要。从设计到制造应用数字化技术,材料自动铺贴、裁剪、成型,可以高质量地成型复合材料翼梁,满足设计各项指标要求。     

飞机装配数字化协调与模拟量协调的对比分析

传统的模拟量协调方法由于其尺寸传递环节多、路线长,产品的制造准确度较低,难以满足新型飞机的高精度要求;而采用先进的数字化装配协调技术在我国航空制造业的应用还不是非常成熟。在大飞机的研制中采用何种协调方法也一直是讨论的热点,本文从多个角度对两种协调方法进行了对比分析,希望对协调方法的选用能够有一定的参考价值。     

某型机进气道前段装配协调控制方法改进

针对某型机进气道前段外形、交点协调要求高等特点,以及试制阶段出现的工艺、制造问题,本文进行了详细的工艺性分析,提出了设计、工艺改进及补偿措施,制定了改进后小批产状态产品的装配协调方案,经工程验证,极大地提高了产品的铆接质量,满足了设计技术要求。     

飞机数字化制造环境下的协调方法

数字化制造环境下,设计产生的数模在飞机装配协调过程中的应用技术和传统的模线样板协调技术具有很大的区别.在介绍了数字化标准工装概念之后,详细阐述了基于该概念的数字化标工协调方法及其在装配协调过程中的用途和用法,总结了装配过程中的数字化协调路线.并提出当前飞机装配生产环境下混合协调技术的合理性.     

大尺寸测量技术在航空制造业中的应用及关键技术

当前航空制造业朝着高精度、低成本、柔性化、数字化的方向快速发展,飞机零部件的加工和装配越来越依赖于大尺寸测量技术和系统提供的技术保证.因为一方面,飞机产品零部件尺寸越来越大、整体结构越来越多而精度要求越来越高,尤其是其中的关键特性[1].另一方面,在航空产品制造的全球协作精益化生产要求的背景下,要求大型复杂零部件能在全世界各地生产并能够无缝集成、统一装配,做到"统一协调、提前预见问题、少无返工"[2].同时,随着航空企业生产数字化程度的提高,要求形成产品设计、工艺规划、制造、检验等环节集成于一体的产品闭环制造数字链,对生产的各环节进行有效的沟通和反馈,保证产品的制造装配质量和产品制造周期中信息的统一性和交互性[3].     

先进飞机装配技术及其发展

飞机装配是根据尺寸协调原则,将飞机零件或组件按照设计和技术要求进行组合、连接形成更高一级的装配件或整机的过程.社会的需求、市场竞争及相关技术的不断发展,推动着飞机装配技术不断向更高水平演进.迄今为止,飞机装配技术已经历了从人工装配、半自动化装配到自动化装配的发展历程,目前快速发展的柔性装配将自动化装配技术推向了一个新的高度.     

基于关键测量特性的飞机装配检测数据建模研究

数字化测量辅助飞机装配技术是实现装配关系数字化协调、提高装配精度与效率的关键技术之一。基于数字化测量的装配过程依赖于产品设计、工艺设计、加工与部件装配等多个环节产生的数据,因此,构建统一的数据模型,实现各环节间的数据关联与映射,是实现基于数字化测量的装配过程监测、调控与质量保证的关键。本文首先提出了"关键测量特性"的概念,拟解决产品设计特性、工艺特性向测量特性的映射,并最终转化为关键测量点集;分析了飞机装配中关键测量特性间的几何数据关系,并揭示了其与部件关键装配关系之间的关联,在此基础上构建了以关键测量特性检测数据为节点的飞机装配广义尺寸链;通过对广义尺寸链各节点、组成环及封闭环的数学表达,构建飞机装配过程检测数据模型;讨论了该模型在飞机装配质量控制过程中的应用模式,并以翼身对接为案例,对基于关键测量特性的飞机装配过程检测数据建模过程及应用进行了阐述。     

飞机数字化装配技术发展与应用

<正>飞机装配是根据尺寸协调原则,将各零部件或组件按照设计技术要求进行组合、连接,形成高一级的装配件直至整机的过程,是整个飞机制造过程中最为关键的一环。回顾飞机工业的发展,飞机装配技术经历了从人工装配、半机械/半自动化装配到机械/自动化装配的发展历程,而目前得到各经济、军事发达国家高度重视的数字化装配技术,正成为现代飞机制造的科技制高点。现代飞机,汇集当今各种高新技术于一体,被誉为人类现代工业科技之花,航空工业也因此成为各国经济和国防建设的战略性产业,得到了持续和快速的发展,同时也带动着新材料、通信电子等其他高新技术产业尤其是高新制造产业的蓬勃发展。     

军用标准——航空燃气涡轮发动机设计技术要求

本标准的目的是提供航空燃气涡轮发动机设计所需要的技术要求和推荐性作法,从而补充了军用发动机的通用规范.本标准的资料来源于军队和工厂对发动机使用和制造的经验.良好的发动机设计必须满足这些技术要求.可以认为,发动机设计是许多因素的协调,为了使设计人员做适当的平衡和协调,本标准提供各方面的因素和要求,以便在发动机研制的初始设计阶段中作为依据和考虑.它还提出了各个部件和系统的评定原则和考虑在设计发动机中的各种条件.这里包括的若干项目是发动机与其它装置共同工作的各特征.     

基于数字模型的工艺设计与应用

国内外新一代飞机已全面采用数字化设计,制造工艺部门应以此为契机,改进数字化工艺设计手段,充分利用产品三维设计数据,全面推广基于数字模型的工艺设计方法和应用范围。提出了基于数字模型的飞机装配工艺协调设计,阐述了装配协调数据的定义方法,介绍了开展生产线三维工艺规划的方法和流程。提出了基于数字模型的全机和供应商制造构型设计模式。提出了基于数字模型的供应商交付规范的编制方法,阐述了三维装配工艺指令设计平台的功能、数字化装配工艺设计流程和虚拟仿真应用等内容。     

热膨胀对飞机装配工艺的影响

在大飞机的生产中,金属材料的热膨胀对飞机质量及飞机生产发生了影响。这些影响可以归纳为三方面: 对飞机尺寸和外形的影响、对尺寸协调的影响、对结构内应力的影响。对这三方面的影响进行理论计算表明, 热膨胀对飞机装配工艺的主要影响是对尺寸协调的影响; 而工件的尺寸和外形, 一般地可以控制在公差范围之内。在理论分析产生协调误差的原因并总结实际生产中解决热膨胀协调问题的技术的基础上, 认为在目前我国情况下, 首先从设计补偿及工艺措施方面解决, 在不可能的条件下再合理采用 "材料一致"原则, 是解决热膨胀协调问题的正确途径。     

航空发动机工艺可靠性影响因素分析及改进措施

工艺可靠性是设计可靠性的延伸,航空发动机各部件的设计最终要通过制造、装配等工艺来实现。以实际的航空发动机及零部件为例,从材料、制造和装配工艺等方面分析了影响航空发动机工艺可靠性的因素,并提出了提高工艺可靠性的改进措施。     

基于轻量化模型的飞机装配过程虚拟仿真方法

飞机结构零件数量巨大、结构复杂、协调部位多,飞机装配在飞机制造过程中不仅劳动量大,而且质量要求高、技术难度大.因此,飞机装配在飞机制造中占有十分重要的地位,飞机装配工作量约占整个飞机制造总工作量的50％ ～60％[1],因此如何提高装配效率、降低装配劳动成本,是缩短整个飞机研制周期的关键[2-3].随着飞机数字化设计制造技术的快速发展,虚拟装配仿真技术已广泛应用于航空制造业,该技术的应用明显加快了装配工艺方案制定和实施的速度,有利于优化装配工艺方案,从而有效保证飞机的装配质量.     

飞机部件智能柔性精加工技术研究

为保证飞机部件在对接面处接头及外形的协调准确度,在传统的部件精加工工艺中,广泛采用了产品数据→标准样件→专用刚性精加工型架的传递体系,其协调路线长、环节多、协调关系复杂、工装无通用性、工装制造周期长的特点,不能适应产品的批量小、品种多、更新快的形势。通过对比分析各种精加工技术,提出在精加工技术中的数字化、智能化应用研究,可满足结构尺寸在一定范围内所有飞机部件的精加工需求。     

DELMIA虚拟装配技术在飞机研制中的应用

数字企业精益制造交互式应用(Digital Enterprise Lean Manufacturing Interactive Application,DELMIA)虚拟装配技术能够真实模拟飞机的装配过程。在计算机上以可视化方式研究和解决飞机装配的可行性、可达性,验证装配工艺设计的合理性,及时发现工艺中存在的各种结构性和空间性等问题,并根据模拟、分析和装配工效评估的结果对工艺方法、工装结构和生产线布局等进行修改和优化,有效地提高了飞机装配质量、降低了研制成本和周期,是现代航空产品研制的新技术,也是并行工程的支持技术之一。