飞机装配工装飞机自动钻铆装配工装的设计与研究
飞机自动化装配工装技术研究策略
飞机自动化装配工装技术研究策略发布时间：2022-07-06T05:32:30.963Z 来源：《科学与技术》2022年3月第5期作者：乔康[导读] 在飞机自动化装备工装技术应用过程中，乔康陕西飞机工业有限责任公司，陕西省汉中市，723200摘要：在飞机自动化装备工装技术应用过程中，需要以当前的数据化技术为基础对飞机尺寸调整方式进行科学把握，才能够开展飞机设计重组工作，充分发挥飞机自动化装配工程技术的应用优势。
需要对装配技术应用策略进行分析，从不同角度出发研究自动化装配工装技术的优势，同时提出飞机自动化装配工装技术的优化策略。
关键词：飞机自动化装配；工装技术分析；设计要点前言为了对飞机在装配过程中的准确度进行科学把握，可以对自动化装配工装技术进行有效应用，解决传统人工操作的繁琐以及流程复杂等各种问题，保证飞机自动化装配工装效率。
在对飞机装配工装定位结构进行自动化改进的过程中，需要尽可能降低人工干预，提高产品装备质量和整体效率。
随着自动化制造理念的不断深入，在飞机自动化装配工程技术应用过程中，还要加强流程优化和改进工作，保证飞机自动化装配工装的整体效果。
1飞机装配工装技术概述在飞机生产制造过程中装配是其中的重要环节，装配主要包括零件与零件、零件与工装、工装与工装之间的协调安排。
为了保证装配的准确度，需要加强飞机制造协调管理工作。
在目前的飞机装配工装技术应用过程中，利用专用工装装备传递满足协调要求的形状和尺寸，并逐步应用在零件和部件上。
在整个传递过程中，可能存在一些公共环节，公共环节越多，非公共环节越少，可以在极大程度上提高飞机装配工装技术的协调准确度。
这种协调方法能够保证飞机制造的准确性和质量。
飞机的制作结构与一般的机械产品存在一定的差别，在飞机装配过程中，除了对零件形状和尺寸加工精度要求比较高之外，还需要对各种通用机床、常用工具和试验设备进行应用。
根据机型的具体差异对组件和部件进行有针对性地制造生产。
飞机装配工装结构分析与优化技术
飞机装配工装结构分析与优化技术摘要：飞机零部件装配、最终装配和检验不可缺少的技术装备是飞机装配工装，对飞机的发展起着重要的作用。
在传统工艺中，飞机生产准备占飞机开发周期的一半以上，工装设计和制造是飞机生产准备的主要组成部分之一。
工装的刚度定位精度在飞机装配中起着非常重要的作用，直接影响到认证产品的装配。
关键词：飞机装配；工装设计；关键技术飞机是现代经济发展和发展的主要因素，在设计和开发中，为了提高飞机终装配性能，及时控制结构部件的装配结构，确保结构部件的控制，为装配控制技术的综合应用奠定了基础。
一、飞机装配工装概念与常规的机械产品不同,飞机的产品结构和工作环境特殊。
其产品需要高精度,低刚度,大尺寸,许多零件和薄壁结构。
为了保证飞机装配的准确性和产品互换的协调,在飞机装配过程中使用了特殊的生产设备,即飞机装配工装。
飞机装配工装是飞机装配过程中需要定位的大型机械夹具,以保证飞机产品在空间中装配的可互换性、协调性和准确性。
飞机装配工装设计通过设计规划、概念设计、详细设计和更改设计来实现,设计规划是初步拟定,概念设计是产品轮廓设计,是装配的决定性因素,设计集成,快速装配布局,为详细装配步骤提供了良好的基础。
设计建模是后期查询和引用的重要部分。
二、飞机装配工装国内外研究现状目前我国飞机装配主要依靠经验和类似设计，设备设计不合理，整体水平相对落后，性能良好。
虽然采用了CATIA应用设计等CAD技术，但CAE技术并未得到充分利用，仅对设备的关键部件进行了测试和验证，对设备设计进行了一些修改。
与西方先进的飞机相比，它拥有大量的工具，质量高，生产周期长，成本高，质量不足和质量过剩，阻碍了产品装配质量的提高和飞机制造业的发展。
波音(Boeing)和达索(Dassault)等国际飞机制造商一直在进行飞机数字化制造的技术研究和并行项目，大大缩短了生产周期和生产成本。
波音公司在其MSC设计过程中使用CATIA 3D实体建模工具。
飞机装配工装与工装设计的关键技术研究
飞机装配工装与工装设计的关键技术研究飞机作为现代化经济发展建设中较为重要的一项发展建设因素，在其建设发展中，为了将整体的飞机装配性能提升，需要在装配设计中，及时将其设计中的装配结构要点控制好，保障在其装配设计控制实施中，能够为整体的装配技术应用控制奠定基础。
鉴于此，论文针对飞机装配工装与工装设计的关键技术研究进行了专门分析，希望能够为飞机装配工装设计中的关键性技术应用提供参考。
【Abstract】Aircraft is a relatively important development and construction factor in the modern economic development and construction，in its development and construction，in order to improve the overall assembly performance of the aircraft，it is necessary to control the key points of assembly structure well in its design in time. In the implementation of assembly design control，it can lay the foundation for the control of the whole assembly technology application. In view of this，the paper makes a special analysis on the key technology research of aircraft assembly and assembly design，and hopes to provide reference for the key technical application of aircraft assembly design.标签：飞机装配；工装设计；关键技术1 飞机装配工装设计中的向导同步映射技术1.1 加权有向的工装设计加权有向工装设计是整个飞机装配设计中较为重要的一项设计，由于其设计中对于装配设计工作开展存在着偏差为了提升整体的工装装配设计能力，以有向装配工装设计作为整个装配设计中的关键性因素，及时衡量对应的装配设计。
飞机壁板零件的装配与钻铆技术分析
飞机壁板零件的装配与钻铆技术分析摘要：飞机壁板的零件装配，是壁板部分施工的关键所在。
为更好的完成施工任务，需要对装配过程以及方式方法展开深入研究，做好钻铆技术的分析以及应用。
本文将分别对飞机壁板零件装配与钻铆技术展开深度探究，希望通过有效研究达到切实提高飞机壁板零件安装水平的目标，以便对我国飞机制造技术的发展形成有效推动作用。
关键词：钻铆工艺流程；钻铆技术；零件装配；飞机壁板；自动钻铆系统作为衡量国家制造水平重要标志，飞机制造技术包括毛坯制造、装配试验以及零件加工等几个阶段。
其中，飞机装配是将大量零件，按照技术要求与图纸规划进行组合连接的重要步骤，对整架飞机制作质量有着直接影响。
为更好地展开飞机制造，对飞机壁板零件装配方式展开研究显得极为必要。
一、壁板零件装配工艺壁板部分的零件装配，主要包括零件定位、装配工艺分离面划分以及夹紧协调装配等各项操作。
强调需要做好零件分离面的设置，根据壁板零件装配顺序进行施工，确定可拆卸零件区域以及壁板零件区域，对飞机装配流程进行精简处理，以便达到有效提高装配工作开展水平的目标。
需要按照零件装配标准具体内容，将基准零件作为核心内容，运用坐标技术、打孔技术以及划线等技术，对零件实施定位，通过对耳片的运用对壁板零件实施加紧处理，保证孔的大小均匀程度。
需要通过对铆接装配技术的合理应用，做好壁板托架以及组件的连接操作，进而高质量完成零件铆接装配任务。
二、钻铆技术应用方式方法（一）自动钻铆技术1.应用现状。
该技术在不断成熟之后，其应用范围也得到了切实拓展。
作为飞机生产制造以及零件装配的关键技术，该项技术柔性装配特征较为突出，可以在做好数质量体协调的前提下，通过对CAD三维建模技术以及集成技术等工艺的合理应用，对飞机壁板零部件的配装工作进行不断调整与完善。
2.发展过程。
技术主要由国外引进而来，通过铆接实验的方式能够对技术的应用水平与效果实施精准测试，是自动化钻铆系统重要组成。
该工艺属于核心技术，会通过对铆接设备的合理应用，高质量展开各项操作。
飞机装配工装与工装设计的关键技术
飞机装配工装与工装设计的关键技术◎刘展展（作者单位：哈尔滨飞机工业集团有限责任公司）飞机制造中，装配工序属于重要的生产环节，对于飞机制造的质量会产生直接影响，为了发挥飞机装配的作用，保障装配质量，应采取科学的工装设计方法，确保对各个工件结构的合理设计，为装配作业提供便利。
实际进行飞机装配工装作业的过程中可以发现，对于工装结构的合理控制，可使装配作业的效率得到有效提升。
因此，应密切关注工装设计的重要性，对相关的工装设计技术展开研究。
一、向导同步映射技术1.加权有向设计。
工装工具是飞机装配环节中的重要组成，其使用性能会对装配质量和装配效率产生直接影响，为了达成提升飞机装配效果的目的，应结合飞机装配的实际需求，以及工件组成的特点，有效开展工装设计工作。
有向设计指的是，在确定飞机装配任务和装配需求的基础上，结合各类构建的装配特点，进行工装工具设计的方法，具有较强的针对性。
此外，还应考虑到装配过程中可能遇到的装配问题，采取加权设计的方式，重新梳理工装设计的任务，将飞机装配工作划分为多个单元，以单位单位进行细分处理，确保工装设计的合理性，为后续的装配施工奠定坚实的基础。
2.结构矩阵设计。
加权有向设计的结构矩阵是围绕装配结构的全过程所构建的，具有全面性的特征，在该结构矩阵得到构建的形势下，工装设计的能力可得到显著提升，这主要是由于在矩阵中可以通过建模的方式映射出工装设计中的不足。
在已知装配构件数据和参数的情况下，在矩阵中对相关的工装工具做出调整，通过建模过程层分析出在实际装配过程中可能遇到的问题，并且在矩阵中对工装设计的相关结构和参数进行改进和调整。
此外，还需要根据工装装配的控制要求，对于有向结构进行优化设计。
在完成上述操作后，基本可以实现对工装工具和结构的进一步优化，使其更加贴近工装装配的实际要求，可为飞机装配工作提供更为可靠的工装工具。
在进行工装设计时，需要对其资源库、任务规划和结构矩阵进行分别设计，为飞机装配工作的开展提供基本的技术支撑。
基于自动钻铆机的飞机柔性工装设计技术
◎马吉川基于自动钻铆机的飞机柔性工装设计技术（作者单位：航空工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司）一、飞机柔性工装设计的发展现状1.自动钻铆机工装结构进一步优化。
在飞机壁板装配中，自动钻铆机是一种常用的设备。
但是以往使用的设备体积较大、结构复杂，除了会占用较多的装配空间外，还存在故障发生率较高的问题。
在实际工作中，对飞机装配的效率、精度等都会造成不同程度的负面影响。
因此，为了更好的满足飞机装配需求，近年来对于自动钻铆机的结构设计进行了持续优化，包括使用精密度更高、体积更小的微型零部件，代替原来较大的零部件，以及进一步提高自动化控制水平等。
目前，无架型的自动钻铆机基本上能够满足飞机装配对于空间、效率和进度的要求。
2.预装配技术的灵活应用。
常规的预装配技术，需要人工将组件固定在工位上，然后完成制孔和铆接。
进行下一工件的预装配时，由于形状、体积发生了改变，需要重新调整工装组件，这样就增加了工序，而且也不利于对预装配精度的控制。
基于自动钻铆机的柔性工装设计，可以根据组件的形状、参数变化，自动完成定位与夹紧。
这样就避免了人工反复调整导致的误差，并且在装配效率上也有了明显的提升。
3.柔性装配系统的推广使用。
在现阶段的飞机装配中，柔性工装技术得到了推广应用。
现代飞机中使用的各类组件数量多、种类杂，柔性工装设计能够利用扫描设备，自动识别待加工、装配的组件，然后柔性装配系统的控制终端，从数据库中找到与之匹配的模型数据。
自动对组件进行夹紧、固定，最后完成加工或组装。
柔性工装技术的推广使用，明显的减轻了飞机装配的工作压力，同时该系统与自动钻铆机等设备配合使用，也极大程度上改善了飞机生产能效，这对于维护飞机制造公司的经济效益也有积极的帮助。
4.柔性工装的模块化设计。
在柔性工作设计中，如果对每一种类型的组件单独进行设计，除了会延长整个装机周期外，也会因为能效低下而影响经济效益。
基于自动钻铆机的柔性工装设计，则采用了模块化设计。
飞机装配自动钻铆技术研究与分析
飞机装配自动钻铆技术研究与分析发布时间：2023-02-16T05:40:40.457Z 来源：《中国科技信息》第2022年第9月第17期作者：孙非郑立凡[导读] 自动钻铆设备主要由电气系统、自动控制系统、液压系统等组成。
可以用于航空、航天产品的紧固件自动制孔和安装的自动化设备。
孙非、郑立凡中航沈飞民用飞机有限责任公司辽宁省沈阳市 110000摘要：自动钻铆设备主要由电气系统、自动控制系统、液压系统等组成。
可以用于航空、航天产品的紧固件自动制孔和安装的自动化设备。
该设备可以自动完成产品定位，通过软件控制系统完成制孔、锪窩、湿安装、送钉和压紧整个过程的自动铆接，或者按要求完成上述操作过程中的一步或几步，是现代飞机、航天飞机等产品装配常用的自动化设备。
该设备可以完成各种材料的制孔和紧固件安装，例如铝合金、不锈钢、钛合金以及复合材料制孔等，针对普通铆钉、干涉配合铆钉等紧固件可以完成铆接，其他紧固件，例如高锁螺栓等可完成送钉操作并压紧。
相对传统现场操作人员铆接，自动钻铆可以有效提高工作效率，同时减少由于个人原因引起的质量波动，提高产品铆接质量，提高产品安全性能。
本文主要对国内外飞机装配中自动钻铆技术现状进行研究。
关键词：自动钻铆机；飞机装配；国内外现状引言铆接作为飞机装配的主要连接形式，是影响飞机装配质量的重要因素，直接影响飞机的使用寿命。
据统计，由于机体结构疲劳导致飞机失事事故中的70％是源于部件与部件连接的部位，同时疲劳裂纹产生的位置80％位于连接部位。
特别是近年来随着复合材料、钛合金等轻型材料的用量大幅度增加（波音787复合材料用量达到50%以上，钛合金用量达到15%；空客A350改进型复合材料用量达到52%，A380钛合金用量也接近10%），对飞机铆接技术提出了更高的要求。
传统的手工铆接技术已经很难满足现代新型结构材料的连接要求，大型飞机装配过程必须广泛采用先进的数字化自动铆接技术。
1 国外发展现状及趋势目前，国外航空制造企业已广泛应用全自动钻铆技术，设备具有自动找正对准位置进行自动钻铆，铆接效率非常高，铆接质量稳定。
飞机铆接装配工艺研究
飞机铆接装配工艺研究摘要：时代在飞速发展，飞机作为出行必备的重要工具，其生产工艺受到了社会的重点关注。
只有具备了优良性能的飞机才能为社会提供更高的服务，因此就要对飞机的铆接装配工艺进行优化处理，通过合理，科学的方式来提高各个构件的有效连接，提高铆接装配的合理性。
基于此，本次将重点分析飞机铆接装配中存在的问题以及提升工作的一些参考措施。
关键词：飞机，铆接装配，工艺引言：在工业的发展中，飞机铆接装配作为生产工作的重点内容，要利用好科技的手段来结合传统工艺提升飞机的铆接装配质量。
正因为飞机的配件种类多，工具的使用也会直接影响到铆接装配的效果，因此，针对飞机铆接装配的问题，要对海量的数据进行集中分析，找出不足之处并处理妥当，才能提高飞机构件的工艺。
一、飞机铆接装配存在的问题（一）、配件种类多，处理难度大目前飞机铆接装配所需要的部件多种多样，形状性能也是千差万别，加上飞机生产安装的规模大，范围广，导致对于安装过程中的问题的处理难度也相应地增加。
如果没有对配件以及结构的组合效果进行分析，那么就无法采取统一的解决方式，给安装人员带来了巨大的压力。
（二）、数据结构没有规律由于飞机安装的生产线相对较多，无论是铆接还是装配工作，都需要有精确的数据来作为支撑，才能更高的调整安装的工作，如果在铆接装配的过程没有对数据进行实时的监控和记录，数据的管理没有规律，那么安装中的缺陷就无法及时了解，并制定解决方案，因此，如果没有对铆接工具的性能进行提升，那么飞机结构就没有得到相应的保护。
（三）、处理技术不够先进网络化的制造给飞机的铆接装配工作带来了发展的新方向，要将传感器和现场进行融合加大协作力度，对收集到的数据进行分析，归类以及处理，统计好样本数据作为参考，那么突发事件将无法及时处理。
如果没有好的处理技术为故障的排查提供参考依据，那么安装工艺将达不到飞机生产的要求。
二、飞机铆接装配技术特点（一）、集成化现代科学水平的提高，为飞机的铆接装配工作提供了性能优良的工具，其中传感器的应用能够为数据的集成进行连接，将飞机各个结构方面的信息数据化并收集起来，从而分析其中的不足调整好传感器的位置并控制好飞机铆接装配的结构，在原来的结构基础上进行优化升级，从而提高飞机铆接装配的质量。
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飞机装配工装飞机自动钻铆装配工装的设计与研究
摘要：最近十几年，我国的航天航空事业得到了飞速的发展，航天航空领域取
得的成绩也是举世瞩目的。
但是，我国航空航天领域中技术人员对机械性能的要
求标准仍在不断的提高，促使相关技术向着更高的水平的方向发展。
在飞机的设
计研究中，钻铆的质量越来越引起技术人员的重视，虽然钻铆的相关技术最早是
在美国研发的，但目前我国的航空工业中，已经开始广泛的利用钻铆的相关技术，生产出飞机装配中使用的钻铆。
关键词：自动钻铆；定位系统；末端执行器
前言：在飞机自动钻铆装配工装的设计过程中，技术人员应充分结合现阶段
飞机壁板铆接所要达到的标准，根据实际需求，进行钻铆系统的相关设计。
同时，在目前自动钻铆工装技术的研究上，充分结合相关的技术工艺，对自动钻某系统
中的末端执行器部分和定位系统部分进行仔细的研究，从而更好的完成自动钻铆
系统的设计。
作为一名研究钻铆相关的技术人员，要熟练的掌握钻铆技术系统的
控制原理，对系统中的每个技术环节都要有深刻的了解。
在前者的基础之上，要
对整体飞机自动钻铆装配工装有一个深入的研究，包括末端执行器、机器人的设
计原理和应用方式以及飞机系统的定位系统。
一、飞机自动钻铆技术的发展状况
美国是最早发明出自动钻铆机的国家，最先研发出来的是单台式自动钻铆机，主要应用在机身壁板的铆钉铆接。
随着新技术的不断研究，渐渐出现了半自动、
全自动式的自动钻铆机。
目前，自动钻铆机技术已经在波音、法航、意航等工业
中进行了大量的应用。
我国是在70年代开始对自动钻铆机及其配套的相关技术
进行有关的研究，但是由于当时我国的技术水平落后以及其他方面的原因，并没
有研究出成熟的集成钻孔及钻铆技术，不过在独立制孔和铆接方面取得了一定的
成绩。
随着科学技术的不断发展，目前我国的相关领域已经拥有比较成熟的技术，已经研究出可以实现空间精准定位以及相关调整的五坐标自动制孔系统，并将该
系统应用到孔定位及检测的多项环节中，同时，我国相关领域的技术人员还研究
出了末端执行器的精准定位系统，实现对钻头的旋转制孔工作，并且，末端执行
器的精准定位系统还能够进行监测及标定，对不同的零件也能够完成其需要额度
制孔处理。
随着科技的不断发展，传统的手工制孔方式及铆接方式已经不能够满
足新型先进飞机的装配标准，设计人员必须进行更进一步的研究，相信我国相关
领域的智能化和自动化还会进一步的发展。
二、飞机装配中的自动钻铆系统
在飞机的装配中，自动钻铆系统是一个综合了很多不同系统的综合性系统，
该系统的运行过程比较复杂，需要每个子系统的共同协调来完成。
现阶段我国的
很多领域中，自动钻某系统都有所应用，包括机械领域、航空领域、电子领域等。
在飞机的装配中，自动钻铆系统应用的主要目的是完成飞机壁板类工件和零件的
铆接部分，利用该系统，减少了人工装配零部件时产生的误差，采用这种自动化
的系统，提高了安装零部件的精准度。
在这一过程中，需要注意以下几个方面，
使自动钻铆装配工装能够按标准完成。
第一，孔位的精准度必须在≤0.5mm，才能够使自动钻铆系统可以正常的工作；第二，自动钻铆系统在进行连续钻孔的工作时，其钻孔效率应在每分钟5次以上；第三，自动钻铆系统运行时对于重复定位
的控制，应使其孔定位精度≤0.1mm，重复定位孔精度在±0.05mm之间，孔精度
为H9，锪窝深度的精准度应控制在0.05mm以内[1]。
设计人员在设计自动钻铆系
统的时候，一定要对相关的工艺流程进行详细的了解，包括具体的实施步骤，其步骤为：定位→钻铆→涂胶→插钉→铆接。
在定位的过程中，应将定位系统和末端执行器进行有效的连接；对于钻铆过程来说，铆钉的选择也是设计人员应该考虑的主要部分，实际应用中的铆钉种类包括沉头铆钉、无头铆钉、铆镶型环槽铆钉。
自动化钻铆装配工装的整体系统包括定位夹紧系统、送钉系统、动力传动系统等，设计人员一定要安排好各个系统之间的流程和交叉工作。
三、自动钻某系统中的末端执行器部分的设计
自动钻铆装配工装由不同的结构共同组成，且其每个组成部分都承担着不同的工作内容，包括动力运行、电气部分等。
下面主要介绍自动钻铆装配工装中末端执行器的部分，就是常说的压铆及钻铆系统，送钉系统。
从送钉系统和铆接部分进行分析。
首先，送钉系统是整体工作过程中最为关键的部分，该系统的运行过程中包含很多的工作内容，该系统主要的运行过程是完成铆钉的筛选、排序以及输送等一系列的工作，这一部分的工作是送钉系统完成铆接的基础。
在这一系统的运行过程中，一定要保证8个铆钉在同一时刻送到压铆设备上，为了保证铆钉的正常送到，需要利用搓板系统，图1即为搓板系统，如图所示，在该系统中，1代表搓板，2代表铆钉，3代表料道，4代表压块，5代表压柱，6代表磁铁[2]。
铆钉由料道滑进斜槽中，而搓板则随着轴线的方向进行运动，其齿轮结构不停的进行送料的处理，待到达压柱的位置，利用压柱上的磁铁，使铆钉最后被吸附在磁铁上，一直等待最后的铆接工作。
结论：通过本文的论述，分析了飞机装配中的自动钻铆系统，讨论了在飞机自动钻铆技术的应用过程中，还存在一些问题，这些问题影响了飞机自动钻铆技术的快速发展，相关技术人员应以国外成熟的技术标准为目标，加快飞机自动钻铆技术的技术研究，争取早日达到先进的技术水平。
技术人员可以合理运用数字模拟技术，充分借鉴国际一流的自动钻铆实例，加快我国飞机制造业的发展。
参考文献：
[1]喻龙，章易镰，王宇晗，刘钢.飞机自动钻铆技术研究现状及其关键技术[J].航空制造技术，2017，（09）：16-25.。