飛機結構件生產線加工關鍵技術研究與應用

鄭海燕

摘 要：當前飛機制造技術的發展也促進了飛機構件設計和制造的發展，并且對其提出了更高的質量要求。國外先進航空制造企業為了滿足飛機制造要求，已經提出柔軟化和自動化制造需求，在飛機結構件生產中已經實現自動化生產。本文通過對飛機中小結構構件加工模式的探究，了解飛機生產線加工的方法，對關鍵技術的可行性進行探究，希望能夠提高航空制造企業生產效率和質量。

關鍵詞：飛機結構件;生產線加工關鍵技術;研究;應用

當前生產行業自動化、智能化，這對于飛機制造業也有較大的影響，飛機制造業需要從自動化、智能化角度發展。當前我國對于飛機的制造要求增加，并且飛機結構件使用量也比較大，為了控制成本，降低人力資源，這就需要對飛機結構件生產的標準化進行分析，了解在飛機結構件加工中需要注意的問題，對關鍵技術進行分析。建立一條符合飛機結構件生產要求的生產線，這樣能夠生產出更多符合飛機制造的相關產品，促進我國航空業的發展。

一、飛機結構件生產線加工關鍵技術概述

飛機結構件生產線涉及的工作比較多，需要從關鍵技術、生產線構建、生產支撐體系等方面開展工作，做好生產規劃工作。飛機關鍵技術研發中要從提高生產效率和控制生產成本方面開展，為了使用飛機結構件工作的開展需要引進和研發先進的機床，并且要自主發展生產線和柔性制造空間，引進大量的生產機床，將其運用到生產線規劃中，實現生產線的數字化和自動化。飛機結構件生產要充分的考慮飛機產品類型、生產批次和工藝要求等，合理地選擇工作平臺，并且要進行測量工作，自動化開展加工、運輸和物流等工作，合理地布局生產線。

飛機結構件生產線需要設計加工機床、搬運、自動感應門、機械臂運輸軌道、人機交互控制板等，實現對生產過程的有效控制，同時需要控制加工的成本。生產的過程中需要重視與機床零點定位，并且要實現自動化行為。為了保證生產工作順利實施需要采取自動定位技術，并且要將定位接頭和工作臺定位器配合精度提高到0.005mm以上。在生產的過程中需要進行定位，保證生產順利進行。并且在典型飛機結構件生產的過程中要結合加工毛坯、尺寸和規則等要求開展工作，按照標準化要求開展工作，同時要對生產線上的零件進行高質量的加工，并且還應該利用機床探頭測量結果，實現誤差補償。

二、飛機結構件生產線加工關鍵技術分析

（一）數控加工工藝

飛機結構件生產線加工需要針對生產線上的加工需求進行分析，對零件進行分類處理，按照線上零部件的加工要求實施。并且生產線數控加工方式能夠降低誤差，在生產中能夠結合零部件的尺寸進行加工，其誤差可以控制在一定范圍內，保證生產出的飛機結構件合理運用，設計和制作也更符合零部件加工要求。飛機結構件加工中使用EBOM 與 PBOM 工藝讀取數據信息能夠確定結構件加工的方法，確定加工的要求。飛機結構件加工需要明確線上零件總體規劃要求，制定工藝路線，全面的考慮零件的定位方案，實現規范化加工。同時還可以將飛機結構件加工流程編程，實現數據化加工，能夠按照標準要求開展工作，能夠有效地降低誤差，提高加工質量。

飛機結構件加工前需要進行準備工作，尤其是零部件的大小、孔徑等要求不同，需要做好工藝分析工作，準備好后開展相關工作，這樣才能夠方便定位和加工。做好準備工作后需要進行飛機結構件的粗精銑，還應該做好更換道具、更換工裝、調整壓力等工作。已經完成加工的零部件需要進行測量，確定零部件是否符合使用要求，并且要進行銳邊倒圓，表面需要處理之后交付。

（二）飛機結構件生產編程技術

飛機結構件生產編程技術的運用可以確定加工零部件的位置，定位后實施，這樣能夠保證準確切割，對零部件毛坯進行處理，并且能夠保證零件位置準確。在加工前需要將坐標在毛坯料上標記好，之后第二面零部件上將坐標設計在毛坯上，做好定位工作后按照設計的參數操作機械進行生產活動。

生產前需要做好進退刀設計工作，尤其是由于機械化操作，若是其進退刀不合理可能會影響操作人員安全，還有可能會出現設計的參數不滿足實際要求等情況出現，因此在生產中需要設計進退刀的參數，一般是生產線需要距離平面100mm左右的位置，并且所有的抬刀距離都應該控制在條線上面，進行切割的時候需要控制下刀的速度，并且要以直線或是圓弧的方式進刀。生產線上零部件加工處理中需要保證加工的外線和內部形狀一致，尤其是在加工的時候需要盡量采取螺旋式進刀方式。

飛機結構件大部分都有孔徑，這在生產線上需要對孔徑的大小計算，并且要充分的考慮打磨和使用等要求，并且在孔徑設計中最小孔徑需要在50毫米以上，并且粗加工的時候需要增加孔徑一般是留下1毫米左右的位置進行加工，這樣能夠降低誤差對于生產的影響，后續生產操作的空間也更大，進行粗加工的時候可以單獨進行加工。

零部件加工需要降低刀具和用力等因素對于零部件切割的影響，避免由于受力不均衡出現切斷刀或是彈刀等情況發生。并且需要在距離外形10毫米左右的位置設計退刀或是轉角減速等功能，這樣能夠避免轉角突然增大，并且能夠在側面留出余量。

（三）組合測量技術

飛機結構件批量生產后，由于生產量比較大，因此測量工作量增多，若是采取傳統的測量方式可能無法滿足生產要求。要想加快測量速度就進行組合測量工作，這樣才能夠確定結構件加工是否符合實際要求，能夠有效的解決生產線上的加工問題，并且能夠按照測量要求開展相關的檢測工作，結合組合測量和坐標測量等方式能夠將測量工作結合，實現批量快速測量，可以達到測量效果。組合測量技術的應用方法比較多，其中321測量方法是按照結構模型進行測量，確定零件的關鍵特定，制定模型空間坐標系，在這個基礎上進行測量，這樣就可以確定加工的零部件是否符合實際要求。最佳擬合法測量是在同一個平面上進行測量，在平面上或是在零件上找到三個點測量擬合零件坐標測量，通過三個已知的坐標測量能夠建立坐標系進行測量。迭代法測量是利用不同精準度的特征元素建立坐標軸測量，通過特征元素約束測量，這種測量方式能夠降低零部件特征和約束條件對測量的工作的影響，能夠有效降低誤差，并且還有可能出現零誤差。

組合測量方法的運用能夠解決飛機結構件測量問題，并且能夠加快測量的準確度，對于飛機結構件生產有重要的價值。飛機結構件測量工作的開展能夠按照要求實施具體的工作，分析在加工和布局方面需要注意的問題，將先進的技術運用到生產中，提高飛機結構件生產效率，提高結構件的精準度，這對我國航空制造業的發展也有重要的價值。

結論：綜上所述，為了適應航空領域的發展，需要對飛機結構件的加工進行分析，當前飛機結構件的精準度要求比較高，現在還無法實現自動化智能化生產，因此需要對當前的生產技術進行分析。國外很多國家都已經開展飛機結構件智能化，柔軟化的生產線構造，我國也需要加強這方面的研究，提高我國的飛機結構件制造水平，趕上國際水平。針對飛機結構件生產線進行分析，將生產工藝編制、組合、測量等關鍵技術運用到生產線中，提高我國現有飛機結構件加工效率，促進我國航空業發展。

參考文獻：

[1]劉葳，陳云雷，池力.飛機結構件智能生產線管理系統研究[J].中國設備工程，2020（11）：33-34.

[2]劉葳，陳云雷，池力.飛機結構件自動化裝夾系統研究[J].中國設備工程，2020（10）：205-206.

[3]李杰，夏遠猛，宋智勇，帥朝林，劉大煒.飛機結構件柔性生產系統設備布局分析與優化[J].航空制造技術，2020，63（06）：51-56.

[4]俞鴻均，汪裕杰，熊航，馬南峰，何輝.飛機結構件生產線加工關鍵技術研究與應用[J].航空制造技術，2019，62（18）：83-89+101.

[5]宋智勇，李杰，劉大煒.面向智能制造的飛機結構件數字化車間構建關鍵技術[J].航空制造技術，2019，62（07）：26-31.

[6]高鑫，龔清洪，孫超.飛機結構件智能制造關鍵技術研究[J].制造技術與機床，2017（08）：45-49.