航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)分析

章維

摘 要：在我國(guó)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)裝配的過(guò)程中，會(huì)由于各種原因造成裝配錯(cuò)誤問(wèn)題。這些裝配失誤問(wèn)題主要是漏裝、錯(cuò)裝等問(wèn)題，傳統(tǒng)形式上的發(fā)動(dòng)機(jī)裝配在工作效率上偏低。為了有效地改善我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配問(wèn)題，我國(guó)的相關(guān)企業(yè)單位已經(jīng)提出相應(yīng)的處理方案。數(shù)字化的發(fā)動(dòng)機(jī)裝配技術(shù)就是在這一過(guò)程中得到發(fā)展和完善。本文主要針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)字化裝配技術(shù)進(jìn)行針對(duì)性的闡述。

關(guān)鍵詞：航空發(fā)動(dòng)機(jī)；數(shù)字化裝配；工藝；技術(shù)

中圖分類號(hào)：V263.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

目前我國(guó)很多的航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造制造企業(yè)，在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)裝配的過(guò)程中仍然采用傳統(tǒng)的裝配方式，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是通過(guò)人工的方式進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配工作。通常來(lái)講傳統(tǒng)形式上的發(fā)動(dòng)機(jī)裝配主要有3種，首先是手工形式的發(fā)動(dòng)機(jī)裝配，其次是紙質(zhì)形式的發(fā)動(dòng)機(jī)裝配，最后是人工形式的發(fā)動(dòng)機(jī)裝配。通過(guò)這三種形式的發(fā)動(dòng)機(jī)裝配，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的整體裝配。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配過(guò)程中，手工主要指的是在裝配過(guò)程中，通過(guò)手動(dòng)的形式對(duì)裝配的質(zhì)量進(jìn)行檢查和確認(rèn)，紙質(zhì)的含義是在發(fā)動(dòng)機(jī)裝配的時(shí)候，需要查閱相關(guān)的書(shū)面信息來(lái)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配指導(dǎo)；人工的含義主要就是在整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配的過(guò)程中根據(jù)相關(guān)的安裝指導(dǎo)意見(jiàn)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的裝配，在裝配的過(guò)程中還要接受相關(guān)質(zhì)檢人員的檢查。

1 在航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配的過(guò)程中傳統(tǒng)形式上的發(fā)動(dòng)機(jī)裝配存在的主要問(wèn)題

傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配的方式在裝配的過(guò)程中主要存在4個(gè)問(wèn)題，首先是很多時(shí)候發(fā)動(dòng)機(jī)在裝配時(shí)采用人工的形式，在裝配的過(guò)程中容易出現(xiàn)漏裝的問(wèn)題，這樣就會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)不能夠正常工作，其次就是在發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)裝配的過(guò)程中，雖然每一個(gè)裝配零件都在允許裝配精度誤差范圍之內(nèi)，但是在實(shí)際的裝配過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)裝配精度不達(dá)標(biāo)的問(wèn)題，這主要是由于各個(gè)組成部分裝配的過(guò)程中在相對(duì)位置以及相對(duì)之間的配合過(guò)程中出現(xiàn)了問(wèn)題，很多時(shí)候雖然裝配誤差精度在允許的范圍內(nèi)，但是還是沒(méi)有達(dá)到裝配精度的最優(yōu)化。再次不同的裝配人員在裝配的過(guò)程中有很大的工作差異，這樣就導(dǎo)致了相同型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工作人員裝配的情況下，出現(xiàn)不同的精度等級(jí)以及裝配性能差異。最后是發(fā)動(dòng)機(jī)屬于精密設(shè)備，因此在裝配的過(guò)程中對(duì)于質(zhì)量的管理和控制非常的嚴(yán)格，但是在很多時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)裝配的過(guò)程中出現(xiàn)較為明顯的質(zhì)量提醒標(biāo)識(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的工作人員在裝配的時(shí)候根據(jù)自身的裝配經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行裝配，這樣就很容易造成發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配質(zhì)量問(wèn)題，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的使用性能。

2 在航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配的過(guò)程中數(shù)字化發(fā)動(dòng)機(jī)裝配的系統(tǒng)構(gòu)建

由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)在裝配的過(guò)程中涉及的數(shù)據(jù)信息多樣化，主要的數(shù)據(jù)信息有四個(gè)，首先是零件的分體三維模型數(shù)據(jù)信息，其次是發(fā)動(dòng)機(jī)裝配的工藝數(shù)據(jù)信息，再次是零部件的測(cè)量數(shù)據(jù)信息，最后是裝配過(guò)程中的實(shí)際數(shù)據(jù)信息。在具體的裝配過(guò)程中，我們要通過(guò)企業(yè)局域網(wǎng)來(lái)進(jìn)行監(jiān)控和聯(lián)絡(luò)。為了有效地保障發(fā)動(dòng)機(jī)在裝配的過(guò)程中得到實(shí)時(shí)監(jiān)控，我們就要針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配的全過(guò)程建立一套管理系統(tǒng)，通過(guò)裝配管理系統(tǒng)來(lái)有效地監(jiān)控航空發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配進(jìn)程以及裝配質(zhì)量。

2.1 數(shù)字化發(fā)動(dòng)機(jī)裝配系統(tǒng)構(gòu)建過(guò)程中的裝配任務(wù)模塊管理系統(tǒng)構(gòu)建

在數(shù)字化發(fā)動(dòng)機(jī)裝配系統(tǒng)中的裝配任務(wù)模塊對(duì)于車間裝配的調(diào)度員來(lái)講非常重要，車間調(diào)度員 能夠根據(jù)這一裝配模塊進(jìn)行生產(chǎn)裝配計(jì)劃，通過(guò)裝配計(jì)劃的有效下達(dá)，來(lái)安排各個(gè)相關(guān)裝配班組進(jìn)行裝配任務(wù)的準(zhǔn)備。

2.2 數(shù)字化發(fā)動(dòng)機(jī)裝配系統(tǒng)構(gòu)建過(guò)程中的可視化裝配模塊系統(tǒng)構(gòu)建

數(shù)字化裝配可視化模塊系統(tǒng)主要是給裝配工藝人員提供相關(guān)的工作幫助，裝配工藝員能夠根據(jù)可視化的裝配系統(tǒng)來(lái)制定發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的具體裝配流程、順序及發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配路徑，然后通過(guò)三維軟件的裝配仿真來(lái)進(jìn)行裝配全過(guò)程的演示，在三維演示的過(guò)程中找出裝配中需要警示的地方以及詳細(xì)的裝配數(shù)據(jù)。

2.3 數(shù)字化發(fā)動(dòng)機(jī)裝配系統(tǒng)構(gòu)建過(guò)程中的可視化工藝以及流程系統(tǒng)構(gòu)建

數(shù)字化的裝配工藝流程以及控制主要是讓現(xiàn)場(chǎng)的裝配人員對(duì)裝配的每一個(gè)步驟進(jìn)行監(jiān)控和質(zhì)量管理，在完成每一步零部件裝配的時(shí)候，要進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，只有通過(guò)了質(zhì)量檢驗(yàn)，才能夠進(jìn)入下一道裝配工序進(jìn)行生產(chǎn)裝配。這一個(gè)數(shù)字化裝配流程主要就是為了對(duì)裝配的每一個(gè)步驟進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，保障裝配的質(zhì)量。

2.4 數(shù)字化發(fā)動(dòng)機(jī)裝配系統(tǒng)構(gòu)建過(guò)程中的履歷表管理系統(tǒng)構(gòu)建

在數(shù)字化裝配系統(tǒng)中的履歷表管理主要就是為了裝配模板的保管以及后期定制。我們?cè)跀?shù)字化系統(tǒng)中可以進(jìn)行履歷表的人工編輯以及人工修改，但是不能夠?qū)ρb配過(guò)程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，這樣會(huì)導(dǎo)致后期裝配的失誤。

3 在航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配的過(guò)程中數(shù)字化發(fā)動(dòng)機(jī)裝配的主要技術(shù)

3.1 數(shù)字化發(fā)動(dòng)機(jī)裝配技術(shù)中的優(yōu)配模塊技術(shù)

在發(fā)動(dòng)機(jī)裝配的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)由于密封鏈精度公差導(dǎo)致的裝配尺寸不達(dá)標(biāo)的問(wèn)題，這樣就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配精度降低，影響了發(fā)動(dòng)機(jī)的整體裝配質(zhì)量。在這種情況下，我們 就要有針對(duì)性地進(jìn)行這一方面的技術(shù)創(chuàng)新，數(shù)字化裝配系統(tǒng)中的優(yōu)配模塊技術(shù)就是這樣的一種創(chuàng)新技術(shù)。通過(guò)優(yōu)配模塊，我們可以在計(jì)算機(jī)內(nèi)部選擇恰當(dāng)?shù)难b配組合形式，在眾多的組合形式中找出 一種最優(yōu)化的裝配組合來(lái)進(jìn)行實(shí)際的裝配，這樣就能夠有效地實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的精度要求。

3.2 數(shù)字化發(fā)動(dòng)機(jī)裝配技術(shù)中的可視化工藝裝配技術(shù)

目前裝配工人在裝配的過(guò)程中使用的工藝卡片大多是紙質(zhì)版的，雖然有裝配簡(jiǎn)圖以及簡(jiǎn)單的文字說(shuō)明，但是在實(shí)際的裝配過(guò)程中還是沒(méi)有給出裝配中需要注意的問(wèn)題和步驟，因此數(shù)字化發(fā)動(dòng)機(jī)裝配可視化工藝就有效的處理了這一問(wèn)題，此裝配系統(tǒng)能夠根據(jù)零部件的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行裝配過(guò)程中的信息提醒以及警示，這樣就能夠有效地實(shí)時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的裝配工作給予指導(dǎo)。同時(shí)可視化的工藝裝配技術(shù)還能夠作為新員工的崗前培訓(xùn)，讓新員工更加直觀的認(rèn)識(shí)和了解發(fā)動(dòng)機(jī)裝配的全過(guò)程以及需要注意的事項(xiàng)。

3.3 數(shù)字化發(fā)動(dòng)機(jī)裝配技術(shù)中的履歷表裝配管理技術(shù)

在裝配過(guò)程中，每道工序都由一個(gè)裝配小組完成，每道工序完成后由檢驗(yàn)員確認(rèn)簽字傳送到下一工序，裝配過(guò)程中形成的有關(guān)該臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)信息的各種表格，統(tǒng)稱為裝配履歷表。目前工廠中的裝配履歷表大多是手工填寫(xiě)的方式，不便于對(duì)填寫(xiě)的內(nèi)容進(jìn)行查詢統(tǒng)計(jì)，不利于裝配過(guò)程中的生產(chǎn)管理。為了解決上述問(wèn)題，系統(tǒng)采用了電子化的履歷表進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。

4 在航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配過(guò)程中數(shù)字化系統(tǒng)的有效實(shí)現(xiàn)

根據(jù)上述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)了一個(gè)裝配數(shù)字化系統(tǒng)。調(diào)度員將任務(wù)下達(dá)后，首先由工藝員通過(guò)系統(tǒng)平臺(tái)輸入選配信息，并將選配信息保存在選配模塊數(shù)據(jù)庫(kù)中，配料時(shí)只需要將選配信息和零件信息調(diào)出進(jìn)行計(jì)算就可以得到零件分組信息表。然后，裝配工藝員在系統(tǒng)平臺(tái)上建立工藝信息，并在CAD平臺(tái)上完成裝配設(shè)計(jì)后將相關(guān)文件上傳至服務(wù)器，將該工序相關(guān)的格式文件下載到客戶端顯示。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述的闡述我們可以看出，傳統(tǒng)形式上的發(fā)動(dòng)機(jī)裝配對(duì)于目前數(shù)字化，信息化有著非常大的不適應(yīng)，在管理的過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)一定的問(wèn)題。因此針對(duì)這一情況，我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)裝配技術(shù)的改進(jìn)，數(shù)字化的發(fā)動(dòng)機(jī)裝配技術(shù)能夠在很大程度上彌補(bǔ)傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配帶來(lái)的問(wèn)題，更好的保障發(fā)動(dòng)機(jī)裝配的質(zhì)量。

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