飛機數字化柔性裝配的重點技術和發展

齊學智

摘 要：數字化柔性裝配技術在我國航空發展中成為重要的技術手段，因為我國飛機裝配制造技術的水平比較低，隨著航空事業的不斷進步，在發展過程中面臨較大束縛。目前，中國飛機數字化柔性裝配技術提出新的發展要求，因此，在本文中，對飛機數字化柔性裝配重點技術進行分析，并闡述飛機數字化柔性裝配重點技術的發展情況。

關鍵詞：飛機；數字化；柔性裝配；技術

航空航天事業近幾年對我國的經濟建設以及國家安全具有重要作用，并得到快速發展。特別是一些新技術、新設備等先進技術的不斷進步，航空事業也提升了我國的國民經濟水平，因此，在飛機裝配與設計過程中，要促進一些重點技術的積極研究與發展。

一、飛機數字化柔性裝配的重點技術

（一）柔性化、模塊化定位技術

將柔性定位技術應用到飛機裝配制造中，在一定程度上都能產生零部件結構的變化現象，并使傳統的剛性定位方式中一些定位應力不斷減少。對框梁類零件進行定位過程中，要確定出工藝孔、結構交點以及基準面等，利用傳統的方式完全不能實現精確性，因為該方式不僅體現較大的工作量，還會降低自身的工作效率。所以，利用柔性定位技術具有較大作用，它主要在定位頭上對典型結構進行設計，并實現模塊化設計理念，以促進靈活性的更換與組合。所以說，在對柔性定位裝置進行設計過程中，首先要對各種影響因素進行分析，并促進結構的合理性以及在調節期間的有效性，這樣才能對孔徑、孔位等合理確定。例如：將該技術應用到航空發展中，能夠保證精度的準確性，因此，在對工裝設備進行配備期間，不僅要調節產品上的多個坐標，還要促進離合器與結構的聯合方式，以實現良好的工作效率，這樣不僅能夠促進資源的有效利用，也是航天企業主要面臨的問題。

（二）自動化柔性制孔技術

機體結構由于比較復雜，為了能夠在制造過程中實現較長的使用壽命、促進其高質量、互換性，在對航天產品材料進行選擇期間，就要選擇復合材料，鈦合金材料等一些難以加工的材料，并促進裝配制孔技術能夠獲得較高精度。但要使用數字化柔性裝配孔技術，就要充分考慮多種因素，為了實現孔位、法向以及制孔的精度，在對工裝設備進行使用中，要利用一些測量裝置，如：激光雷達，它能夠對孔位的位置、孔位的精度進行準確測量。而且，在制孔周邊，還要在周邊增加壓緊裝置、吸盤對已經加工頭產生一些反頭作用，從而促進給力的平衡性。例如：運載火箭阿麗亞娜5號，它在制造過程中，就是利用了數字化柔性制孔設備，在這種制造形式下，不僅使產品質量得以提高，還降低了使用的成本，從而優化了操作人員的工作條件。

（三）數字化的柔性檢測技術

數字化柔性檢測技術主要應用在激光準直儀、激光雷達掃描儀等，該技術具有無接觸、便捷、高精度等優點，能夠滿足一定的測量精度以及合理的大尺寸部件裝配要求[ 2 ]。如：在對飛機進行裝配與總裝過程中，利用三維裝置對其測量并不能給帶來方便，因此，利用激光跟蹤定位測量系統能夠實現測量的準確性。特別在實際生產中，如果在對位置與角度進行測量期間出現較大困難，期間就可以使用多臺激光跟蹤儀實施各個區域的掃描工作。

（四）虛擬裝配仿真技術

飛機裝配工作比較復雜，特別在一些裝配路徑中，一些裝配面不夠開敞。但利用了自動化柔性裝配，促進了裝配過程中的準確性與可靠性，并促進了生產工藝的優化特征。在執行裝配工作前期，就要實施虛擬裝配仿真技術。它能夠應用在并行設計以及環境分析中，能夠對相關零件在的信息進行處理，以促進三維動態的實現。在這種執行下，它不僅能夠進行實時控制，還能做到嚴格檢查。所以說，將虛擬仿真技術應用到飛機柔性裝配系統中具有重要作用，特別是數學化平臺的有利實現，為該系統形成較高的可靠性與效率性[ 3 ]。

二、飛機數字化柔性裝配重點技術的發展

數字化柔性裝配技術在飛機制造領域得到較大的發展趨勢，但我國數字化柔性裝配技術在應用中還存在初級發展地位，要加快它的進步與發展，不僅要了解我國的基本國情，還要提升我國企業的科學技術水平，并在實施過程中遵循一些具體措施。

（一）數字化柔性工裝設備的引進

隨著數字化柔性裝配工裝設備的不斷引進，根據我國航天企業或者自身的實際情況，要主動與科技學院進行交流與合作，將一些具有先進技術的、數字化配套設備等積極引進，以形成具有高技術的柔性加工系統。而且，還要在制造工程中掌握一些思想與技術，并努力研究并開發出屬于自己的柔性裝配技術。其次，還要對一些泄漏檢測技術、紅外自動無損探傷等檢測技術進行研究與分析[ 4 ]。

（二）數字化裝配標準規范體系的形成

構建一定的行業標準，并建立數字化裝配標準規范體系。近幾年，我國航天企業已經開始改變了傳統的生產、管理體系，并增加了對數字化技術的深入研究。但在一定程度上，還存在較大的不足，所以，針對整個航空企業構建的標準體系，就要設立一套適合自身發展的、數字化、柔性裝配制造的相關標準體系。在這種情況下，不僅形成了一套屬于自己標準的產品屬性、單一的配置規則，還要構建以產品數據為主要基礎的、多個部門之間形成的、合理的綜合性組織生產模式。

三、總結

數字化柔性裝配技術在當代制造中成為其主要的發展方向，該技術已經向模塊化、智能化以及綠色經濟化方向發展，雖然我國的航空企業與外國發達國家存在著飛機裝配技術比較落后的現象，但隨著全球經濟的不斷進步，它為維持了我國的安定與進步，從而實現了該行業的跨越式發展。

參考文獻：

[1] 楊鵬，梅中義，涂曉君等.飛機數字化柔性裝配測量系統及集成技術研究[J].航空制造技術，2013（12）：48-51.

[2] 王亮，李東升.飛機數字化裝配柔性工裝的低成本化[J].南京航空航天大學學報，2012，44（z1）：27-31.

[3] 王巍，高平，柏樹生等.飛機數字化柔性裝配技術研究[J].節能，2011，30（7）：71-74.

[4] 郭飛燕，王仲奇，康永剛等.基于坐標孔的數字化柔性工裝定位技術[J].計算機集成制造系統，2013，19（4）：720-726.