飛機裝配快速定位技術之我見

石磊 沈陽飛機工業（集團）有限公司

近些年來，航空制造業競爭愈發激烈，有關的航空企業想要在市場競爭中取得優勢，就應嚴格控制飛機的承載，最大程度地實現短期內的交換。這就要求企業適當地運用現代化的技術手段和設備進行生產，最大程度地提高產品的質量，保證制造產品的工期，按時進行交貨。

一、飛機裝配技術

飛機裝配一般是指按產品技術要求和標準將各零件或組合件進行準確定位，并借助規定的連接方法來進行組裝的過程。在飛機制造環節，飛機裝配發揮著不可替代的作用，其既可以保證零件與零件、工裝與工裝、零件與工裝之間的協調，而且還可以確保飛機的裝配準確度。

裝配技術在具體應用過程中常見問題如下：首先，模擬量傳遞環節仍然存在著問題。在實際進行操作時，可能在各個環節存在較大的誤差，導致型架制造的精度偏低，進而影響生產產品的質量。其次，剛性裝配的適用范圍較小。傳統的剛性裝配只適用于一些特定的飛機型號，在不同的飛機型號中并不能夠廣泛地運用。如果飛機的外形或者結構上發生了變化，就需要再生產特定的樣板和樣件等，存在較高的生產難度，進而提高了生產的實際成本和周期。最后，劃線法定位的精確度較低，并不能夠滿足現階段飛機裝配對精度的需求。

二、數字化裝配定位技術

（一）數學化裝配定位方案

在飛機裝配中適當地運用數字化的裝配技術能夠提高飛機零件定位的精確度。通常情況下，產品一般都是由若干個部件組成，并按照相關規范和標準來把若干個零件拼接在一起形成產品的過程，即所謂的裝配。裝配定位方案涉及裝配、檢驗和試驗、調整、涂裝、包裝等。通過對飛機結構進行劃分，保證劃分出來的裝配件具有一定的工藝剛度，既要滿足飛機設計中構造和使用上的相關要求，還應同時滿足在生產工藝上的一些要求。裝配工藝規程一般是指規定部件或產品裝配工藝操作過程的一類工藝性文件，是指導裝配工作、制訂裝配計劃、處理裝配工作問題的參考依據，其不僅可以確保裝配工作的順利進行，并使裝配生產效率得到提升，而且還可以減輕工人勞動強度和降低成本。數字化裝配技術其實就是綜合了光學檢測技術以及誤差補償技術等，在實際過程中先應用數字量來完成信息的整個傳遞過程，之后通過應用數字化定位技術，最大程度地提高飛機零件定位的精確度。

（二）系統集成控制

所謂系統集成，就是在縱向持續深化、橫向不斷整合的基礎上，為客戶在產品級上提供個技術標準匹配、技術接口完整、技術裝備合理、工程造價經濟的解決方案，所形成的系統應是先進的、開放的、資源共享的。在數字化的裝配系統中，可以利用遠程數據庫來獲取定位系統控制平臺的相關信息，并針對這些信息進行一些必要的研究和分析，最終利用定位驅動設備，來準確地實現對不同零件的定位。

三、在零件裝配和對接中先進裝配技術的應用

（一）機翼翼梁的裝配定位

通常情況下，在機翼中，機翼主梁是主要承力零件，通過主梁可以使機翼上的載荷傳至機身，常見的負荷有：機動飛行時產生的慣性力、飛行時的空氣動力、著陸時起落架的沖擊力等。上述負荷都有可能導致主梁承受剪切和彎曲變形，同時因為機翼振動產生交變應力從而導致主梁出現疲勞。在柔性裝配工藝中，行列式高速柱陣具有一定的特色，在新型的飛機上柔性機翼壁板裝配工裝應用較為廣泛，如A380 在實際運用這種裝配工藝后效果良好，而在波音飛機上柔性翼梁裝配工裝得到廣泛應用。如波音737、波音777 等飛機的翼梁就是運用這種裝配的方式，實際也達到了很好的效果。

（二）高協調要求的骨架零件定位

對于骨架零件定位的協調性具有較高的要求時，可以選擇使用POGO 柱或并聯式柔性柱。柔性裝配工具與傳統的裝配工具不同，在進行定位時，柔性裝配工具能夠實現更高的精確度，適用性也較為廣泛，能夠運用在不同類型的產品中，除此之外，柔性裝配工具能夠降低使用專用工裝的數量，進而達到節約生產成本的目的。

（三）在部件對接中定位技術的應用

在進行部件對接過程中，定位技術的應用主要表現在下述兩個方面：（1）柔性定位技術。以往的飛機對接主要是采用大型部件，為了提高其定位的精準性，一般要消耗大量的時間和成本，而且每一個對接平臺只能在特定的飛機外形中應用。自動化控制平臺主要是借助計算機來實現對千斤頂的自動化控制，其優勢為：實現高效自動化對接、縮短準備周期、提高機體裝配質量、以滿足不同機型對接需求、降低專用工裝費用；（2）數字化定位技術。在對接飛機部件過程中，借助激光跟蹤儀等設備可以準確測量飛機部件上的控制點、交點孔等內容，這樣可以確保飛機部件的準確對接，其優勢表現為：結構簡單、定位速度快、精準度高。

四、國內飛機裝配技術的發展意見

在飛機裝配上應達到相關的標準，增強飛機的使用壽命，最大程度地確保飛機生產的質量，從而實現飛機的經濟效益。在國外的飛機上大都選擇了自動化裝配技術，在國內，也應參考國外的相關技術和應用情況，來對國內的飛機實施自動化的裝配。相關企業應結合國外先進的技術，積極研發國內技術，盡可能地實現柔性裝配工裝，以確保其在飛機生產階段可以發揮出最大的作用，使飛機柔性裝配系統更好的滿足航空工程發展需求。

五、小結

綜上所述，近些年來國內飛機裝配技術已經取得了較大的進步，但是與國外相比仍然存在一定的差距。有關航空企業應增強對數字化裝配技術的分析和探究，努力提高在飛機裝配中數字化裝配定位技術的應用效果，以滿足航空工程的各項需求，從而提高飛機生產的質量，進一步推動我國飛機裝配技術的發展。