飞机数字化装配技术发展与应用

发表时间:2021/5/14   来源:《工程管理前沿》2021年2月第4期   作者:孙莹 张鹏 段云云
[导读] 飞机组装工作包括军事和民航有两大块儿,无论是在军事领域
        孙莹 张鹏  段云云
        沈阳飞机工业(集团)有限公司  辽宁 沈阳 110034
        摘要:飞机组装工作包括军事和民航有两大块儿,无论是在军事领域,还是在民航民事领域,对飞机运行的稳定性以及安全性的要求都比较高。如果还采用以往的人工质量检测技术,已经不能适应时下发展的要求,在飞机组装工作中应用数字化检测技术是未来工作发展的趋势,这项技术的应用不仅能够保证原有的工作质量,还能够大大提高工作的效率。
        关键词:飞机;数字化装配技术;发展;应用
        引言
        在新时期,科学技术的发展推动了我国飞机装备技术的进步,在一定程度上也增强了我国的综合实力。但是由于我国的飞机数字化装配技术的发展尚在初期阶段,因此,在实际的应用过程中仍然存在着很多问题。为此,我国飞机制造行业应该加强对数字化装配技术的分析和研究,不断优化数字化装配技术在飞机制造中的应用。基于此,本文就我国飞机数字化装配技术在发展中的问题、飞机数字化装配中主要应用的技术以及具体应用等方面做了简单分析,希望对提高我国飞机制造的数字化水平有所启示和帮助。
        1数字化检测技术发展简介
        在时下的发展中,各方面的技术的发展,可以说都是日新月异的,我国飞机制造业一直以来都有一个发展口号,那就是“一代飞机,一代技术”。这句话的意思就是随着时代的发展,相关的研究人员一定要顺应时代的发展,注重创新技术,利用技术的先进性提高飞机整体的运行性能。自从进入21世纪,信息技术的发展可谓是神速,近些年,这项技术在不同的领域都有所渗透,特别是在飞机制造领域,相关技术取得了可喜的成效,实现了飞机三维数字化设计的工作设想,进而使得现在飞机制造业的制造数字化得以实现。我国的飞机制造业步入数字化的标志有两个方面:一方面在飞机零件的加工制造中采用了时下比较先进的数控机床技术,这项技术可以极大地提高了飞机零件加工的效率,而且在精度的控制上更加准确,这一系列精密技术的改进,极大地提高了飞机制造过程中的运行稳定程度;另一方面在飞机生产的管理工作中使用时下比较先进的微型计算机控制技术,这项技术的引进使得整个飞机制造的程序更加清晰明了,各项管理步骤都能够较为清晰的反应到控制中心,使得整个生产步骤的出错率极大的降低。在进行正常的飞机装配工作中,基于三维数字化模型的产品体系,使得相关的配置招标工作更加的快捷有效,极大地提高了飞机的制造效率,使新的机型投入使用的效率得到提高。
        2我国飞机数字化装配技术在发展中存在的问题
        2.1飞机的制孔质量存在问题
        目前,我国的飞机制造企业最常用的飞机制造材料就是复合材料,虽然复合材料的应用使得飞机的整体性能得到了大幅度的提升,但是,由于复合材料本身存在问题,其在应用过程中也极易引发制孔质量问题。具体表现为:第一,我国部分飞机制造企业在实际的制孔工作中,仍然采用传统的手工制孔方式,这种方式在应用过程中很容易出现孔径椭圆和复材分层等各种质量问题,进而降低飞机制造的质量;第二,手工制孔方式对工作人员的专业水平和技术能力也有着很高的要求,否则就会增加在制孔过程中出现故障的几率,最终影响制孔工作的效率。我国部分负责飞机制造和装配的工作人员的工作能力还有待提高,这也是影响我国飞机制孔质量的重要因素。
        2.2大尺寸框梁骨架的装配精度不高
        随着我国航空事业的持续发展,我国对于飞机制造的效率和质量提出更高要求,使飞机骨架零件逐渐朝着大型化方向发展。而飞机骨架零件的大型化就导致在零件制造过程和装配过程中很容易出现变形状况,若是无法采取有效的检测措施和控制措施就很难保证飞机装配的实际精度。就目前情况来看,我国许多飞机制造业在进行装配过程中并不具备科学有效的检测措施和控制措施,常常在检测和控制过程中存在严重的缺陷和疏忽,以致飞机装配手段无法满足于飞机设计的技术要求。


        3飞机数字化装配的几种主要应用技术
        3.1数字化装配检测技术
        随着我国飞机制造的结构越来越复杂,传统的检测技术已经无法满足于飞机制造的精度要求和效率要求,而数字化装配检测技术不仅可以有效提升检测效率和检测质量,在各种复杂零件、大型零件中的设计阶段、制造阶段以及装配阶段都能够起到很好的检测效果,并逐渐形成一体化的检测流程。同时,为确保数字化装配检测技术的有效应用,应积极采用激光跟踪仪、激光扫描仪、激光雷达、IGPS以及三坐标测量机等各种数字化检测设备,并利用计算机技术建立测量数据分析系统和辅助检测规划系统,从而有效完成数字化装配检测的工作目标。
        3.2自动化精确制孔技术
        飞机在装配过程中,还需要应用自动化精确制孔技术,从而实现机械之间的连接,加固飞机的整体设备。我国现阶段在飞机制孔工作中通常情况下采用的是人工制孔方法,这种制孔方式的精确程度还有待提高。另外,人工制孔方式在实际操作时,需要的装配时间也较长,大大降低了飞机制造和装配的工作效率,影响其他装配工作的进行。因此,通过应用自动化精确制孔技术,可以在很大程度上提高飞机制孔的精度,保证制孔效率。同时,应用自动化精确制孔技术还可以节约成本,保证企业的经济效益。
        3.3大尺寸精密测量技术
        在飞机装配工作中应用大尺寸精密测量技术,可以提高飞机测量工作的精确度,进而对飞机的其他装配工作起到一定的保障作用。因此,大尺寸精密测量技术是我国飞机数字化装配工作中的必要条件和技术基础。同时,在实际的飞机装配工作中,无论是从技术上还是从测量工作本身来讲,都有着很高的工作要求。因此,飞机在装配过程中,必须采取大尺寸精密测量技术来保证测量工作的准确度,然后再结合相关的GPS以及激光跟踪测量方法保证测量效果。由此可见,大尺寸精密测量技术在我国飞机装配工作中还具有很大的应用和发展前景。
        3.4数字化装配定位技术
        数字化装配定位技术主要包括了柔性定位技术、特征定位技术以及数字测量定位技术。①柔性定位技术可以利用柔性工装使各种产品的定位需求得到满足,使飞机装配的整体质量得到有效保障。②特征定位技术就是利用数控加工中的装配孔和配合面、工艺特征、工艺孔设计以及数字化定位等实现不同零件的相互定位,使飞机装配具有更高的质量和一致性。③数字测量定位技术就是利用数字化测量设备和相关测量系统展开工作,根据飞机设计的定位要求和结构特点进行准确定位。
        结语
        随着人类科技及应用技术的迅速发展,快捷、智能的思想已逐渐深入人心,未来社会将是一个智能的、高度现代化社会。在未来我国社会的发展中,数字化的概念将会越来越深入人心,相关技术发展的前景,不仅体现在工业生产之中,在我国的国防以及民营企业发展中都有着极大的促进作用,还要注重我国高新技术产业中的融合应用,加快我国步入现代化的脚步。
        参考文献
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        [3]陈雪梅,刘顺涛.飞机数字化装配技术发展与应用[J].航空制造技术,2014(Z1):60-65.
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        [5]赵纯颖.数字化装配仿真装配技术在飞机装配中的应用探究[J].科技风,2018(29):107.
        
       
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