飞机钣金组件数字化装配误差分析

以飞机数字化制造装配为依托,通过对飞机钣金组件在模拟量协调路线和数字量协调路线下产生误差环节的比较,着重分析了飞机钣金组件在数字化装配过程中产生的系统误差和随机误差的因素和造成误差累积的原因。针对减小在钣金零件制造路线、钣金组件装配路线、温度场变化、振动场变化、应力变化等环节的累积误差提出了改进措施。     

温度变化对飞机装配的影响及解决措施

为了解决温度变化对飞机装配件的影响,文中针对在飞机装配过程中,温度变化对飞机装配件影响进行了分析,由于不同材料之间的热膨胀系数不同,使得产品在装配过程中产生了误差,影响了产品的质量。通过对产品装配过程中尺寸移制的一次协调误差计算和多环节尺寸移制的协调误差计算,提出了减小飞机装配过程中温度变化影响的具体措施,提高飞机产品的协调准确度。     

大飞机数字化装配技术

正大型飞机装配具有整体结构复杂、工艺难度大、装配误差难控制等特点,是大飞机研制周期、质量和成本的决定性环节。数字化产品定义、装配工艺规划与仿     

飞机数字化装配技术体系

飞机数字化装配技术体系涉及多学科多领域的综合研究与应用,通过飞机数字化装配技术体系的研究,突破飞机数字化装配关键技术,构建飞机数字化装配装备,可彻底改变我国目前基于二维图纸的工艺规划方式,有效提高装配工艺准备效率;彻底改变我国航空产品装配连接基本上靠工人手工实施的生产现状,提高生产效率,减少协调环节。     

数字化制造条件下飞机装配协调误差的计算

针对飞机数字化制造的新发展,提出了飞机装配外形、套合件、叉耳对接、孔孔连接以及转动部件对合交点不同轴度的协调误差计算方法,可供飞机设计、工艺人员参阅.     

飞机确定性装配技术及应用

确定性装配采用零件间特征自定位的方式,减少专用型架和夹具的使用,避免加垫、修配和配钻工作,逐渐被应用于飞机装配中。随着飞机复合材料整体构件的广泛应用,全尺寸确定性装配技术得到进一步发展和试验应用。本文综述了飞机确定性装配技术的国外应用发展和国内研究应用现状;总结了飞机确定性装配所需的关键技术,包括基于模型定义（Model-based definition,MBD）的智能加工技术、基于数字孪生的装配工艺优化、偏差估计与统计分析及智能化柔性工装技术;最后,针对型号飞机复合材料壁板装配,提出了全尺寸确定性装配的技术方案。     

2.1装配应力产生过程2.2装配应力对强度影响分析

飞机装配本质上是按照设计和技术要求,将大量飞机零件和紧固件进行组合、连接,逐步装配为组合件、部件及整机的过程。由于零件数量巨大、构型多样,装配关系复杂,而且,由于零件加工过程尺寸公差、装配过程中的形位公差,零件加工过程中残余应力释放,在飞机主机装配过程中,各类误差累积,导致结构间存在装配间隙。在紧固件作用下,产生装配应力。装配应力作为预应力一直存在于飞机结构中,改变结构应力状态,使其偏离设计点,进而影响飞机结构完整性,甚至危及飞行安全。本文基于飞机结构应力状态,分析了装配应力对结构强度的影响,主要在于降低疲劳寿命和导致应力腐蚀开裂两方面,并进行了试验验证。试验表明,随着装配间隙增加,结构产生应力腐蚀裂纹概率及裂纹数量急剧增加,实际工程中,应考虑工艺水平及成本等因素,严格控制装配间隙以降低由此产生装配应力影响飞机结构强度品质。     

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。     

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.     

行业消息

ARJ21开始总装并获国外订单近日,ARJ21在刚刚启用的上海飞机制造厂新支线飞机总装厂房正式开始全机对接。作为总装厂商的上飞厂按照 ARJ21飞机的设计分离面和工艺分离面的划分以及厂际分段分工原则,对全机装配采用模块化装配方案。在全机对接过程中,上飞厂合理选用对接方法,采取无间隙套接,协调和使用有效的工艺补偿措施,建立中机身、机翼对接平台,应用激光准直系统和数字电子水平仪对机头、前机身及中后机身、后机身进行准直,保证飞机全机的基准面和对称轴线一致,采用胀紧装置和结构留铆     

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。     

基于并联构型的飞机装配调姿定位机构精度研究

针对飞机装配中机身壁板等组件调姿定位问题,本文首先提出了一种基于3-UPS并联构型的飞机装配调姿定位机构,该机构可以实现飞机组件装配的6自由度调姿与定位.同时,为提高飞机组件装配精度,分析了各运动副铰链间的误差间隙对飞机装配调姿定位机构姿态的影响,并据此建立了3-UPS并联机构的有效杆长模型.进一步地,基于并联机构位置正解得到了飞机装配调姿定位机构的定位精度模型.最后,通过MATLAB仿真分析了间隙的存在对机构运动精度的影响,为基于3-UPS并联机构在调姿定位中的控制补偿提供了理论基础.     

用Kalman滤波理论对飞机成品安装孔距精度做最优估计

关于安装孔孔径和孔距误差的研究,对大量的飞机成品的安装十分重要。在保证飞机设计精度及协调互换的要求下,它对缩短飞机生产的总装配周期,缩短段件、板件、组件的装配周期,降低工时,减少工装费用都有很大的经济意义。 本文包括:     

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。     

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.     

无余量装配技术在复合材料机身结构部段上的应用

提出了在复合材料飞机部段装配过程中采用无余量装配的方法。在产品设计和制造过程中采用数字量传递的方式可减少误差积累,提高协调精度。关键零部件的装配、工装制造等采用激光跟踪仪等数字化测量设备可以确保精确性,并能在装配工艺设计阶段就考虑零部件间的协调安装精度及公差分配要求。通过分析复合材料部段装配特点,并以复合材料机身典型结构为例进行应用研究,阐述了在三维数字化装配过程中具有协调关系的关键零部件无余量装配的工艺流程、方法,从而可实现零部件一次装夹、加工及无反复装配,使装配质量具有良好的稳定性。     

面向飞机装配结构的层级网络模型

在分析飞机装配结构特点的基础上,提出面向飞机装配特点的层级网络模型,介绍了层级网络模型的建立方法。以产品总体结构网和装配单元结构网的复合概念构造飞机装配的分级结构,以拓展的LADGA表达方式反映飞机结构装配中钣金件在装配方向上堆叠成层的特性,能够有效表达飞机装配特性,支持飞机装配工艺规划及可装配性评价等下游环节的处理。     

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。     

飞机数字化柔性精准装配技术研究及应用

<正>飞机部件数字化装配系统非常复杂,它集成了飞机装配工艺学、飞机制造技术、数字化测量与控制技术、三维CAD系统仿真和机械结构力学等,涉及专业学科较多。本文通过对数字化柔性工装执行系统、大尺度光学数字化测量检验系统、控制系统和数字化自动柔性装配工艺的研究,构建了符合国内产品特点和生产组织管理方式的柔性数字化装配系统。在控制系统的统一协调下,对现场数据     

飞机大部件自动对接装配技术

飞机研制不断向大型化、高可靠性、长寿命、隐身和轻量化、快速研制的方向发展,飞机部件结构中大量应用钛合金、复合材料等难加工材料和锯齿蒙皮对缝,对飞机各大部件的对接装配提出更高的要求,迫使国内飞机大部件对接技术由模拟量协调、固定专用工装手工调姿装配向数字量协调、柔性化工装自动调姿装配方向发展,研究和应用基于数字量协调的飞机大部件自动对接装配技术势在必行。