(中航工業北京航空制造工程研究所, 北京 100024)
精益制造在現代飛機生產中已占有越來越重要的地位。精益制造就是要求大幅度降低生產制造成本,實現制造過程柔性化,同時滿足生產要求[1]。輕型自動制孔系統用于飛機裝配的精確制孔,與大型自動制孔設備相比,可以有效減少工件的搬運安裝和設備占用空間,節約人力,最大限度降低飛機的制造成本,是實現飛機精益制造的重要技術途徑之一。目前,飛機裝配中應用較多的輕型自動制孔系統以柔性導軌制孔系統、爬行機器人制孔系統為代表。其中,柔性導軌制孔系統憑借自主移動、便攜性強、操作靈活、模塊化、成本低的特點在飛機裝配領域得到了較為廣泛的應用,受到了國內外飛機制造商的重視。

圖1 柔性導軌制孔系統原型機Fig.1 Prototype of flex track drilling system
基于柔性導軌的制孔系統概念,最早由波音公司于2000年前后提出。隨著這一概念的提出,波音公司率先研發了世界首套柔性導軌制孔系統原型機,如圖1所示。該系統導軌跨距203.2mm,能夠沿著垂直于導軌的橫向(Y向)移動101.6mm,通過加工在導軌上的齒形槽實現沿導軌這一長軸方向的驅動,完成制孔[2]。
此后,波音公司以其為載體,進行了大量的驗證試驗,為后續系列產品的研制奠定了理論基礎。本質上說,柔性導軌制孔系統主要適用于機身段對接區制孔,機翼蒙皮和翼梁、肋的制孔。相較于傳統制孔方式,柔性導軌制孔系統的效益十分顯著,如圖2所示。……