现代飞机装配型架设计新技术
数字化技术在飞机装配中的应用

数字化技术在飞机装配中的应用飞机装配数字化技术的应用, 使我国航空产品的开发发生观念性的改变, 促进企业治理体制、型号研制过程的一系列变革, 并向着开放式的、具有快速应变能力物创新能力的现代型企业方向进展 .国内外飞机装配技术现状1.1 国内现状我国的飞机装配技术和组织治理方式,尽管在局部上采纳了较先进的技术,如利用激光跟踪仪或运算机辅助经纬仪〔Computer Aided Theodolite ,CAT 〕技术安装型架,少数采纳了自动钻铆技术,简化了装配型架结构。
但与发达国家相比还存在较大差距,要紧表现在:〔1 〕上述技术尚不配套,应用上不成熟,加上我国多年来对飞机装配技术缺乏研究,资金投入不足,仅满足于能把飞机制造出来,目前飞机装配依旧沿袭着过去几十年来批生产的手工作业模式;〔2 〕飞机的设计制造仍要紧采纳串行模式,制造模式未实现全然转变;〔3 〕数字化技术的应用规模较小,还未实现一个完整型号的全面数字化;〔4 〕各环节尽管已实现数字量传递,但仍存在信息孤岛现象,未打通飞机数字化设计制造生产线,模拟量传递依旧大量存在;〔5 〕工装、工艺设计与产品设计脱节,未能充分实现并行工程,造成飞机装配和谐困难,返工率高;〔6 〕在装配技术方面,尽管局部采纳了数字化技术,如在和谐方式上局部采纳了数字量传递方法,但模拟量传递仍旧是当前众多企业飞机制造的要紧和谐方法;〔7 〕采纳专用工装装配,光学仪器测量安装仍是目前飞机装配的要紧手段,未能在数字化装配技术方面实现新的突破,导致飞机制造成本居高不下;〔8 〕装配工人在现场工作需要认真翻阅大量的图纸、工艺文件,而且经常会显现工作上的失误,造成装配质量问题,阻碍装配周期。
1.2 国外现状飞机产品数字化设计制造技术是20 世纪80 年代后期以来,随着CAD/CAM 、运算机信息和网络技术的进展,以美国为首的西方发达国家开始研究并第一采纳的一项新技术。
这项技术以全面采纳数字化产品定义、数字化预装配、产品数据治理、并行工程和虚拟制造技术为要紧标志,从全然上改变了飞机传统的设计与制造方式,大幅度地提高了飞机设计制造技术水平。
飞机数字化装配技术体系研究

飞机数字化装配技术体系研究【摘要】随着现代数字化技术的发展,基于数字技术基础上的数字化装配技术在工业领域得到了日益广泛的应用。
飞机产品结构复杂性和部件装配准确度要求高,数字化装配技术的应用,有效提高了飞机装配效率和装配精度,提高了生产效率,减少了协调的环节。
本文拟对飞机数字化装配技术体系开展研究,希冀能为进一步提高飞机装配精度与效率提供参考。
【关键词】飞机装配;数字化装配技术;技术体系飞机装配是将各种零部件根据设计的要求和技术规范连接整合成一个整体。
飞机装配劳动量很大,几乎占全部飞机制造劳动总量的一半以上。
同时,飞机产品本身结构具有明显的特殊性和复杂性,装配的零部件不仅数量众多,尺寸较大,而且种类多样,形状复杂,装配难度高,对装配的准确度要求也很高。
装配不当不仅容易造成飞机零件的损坏,而且直接影响装配准确性,对飞机整体装配质量和性能造成不利的影响。
随着数字技术的发展进步,我国航空企业积极学习国外先进经验并加强自主研发,数控加工制造飞机零件的技术水平得到大幅度的提升。
飞机部件数字化装配是一种基于数字化的装配模式,综合了测量、调姿、控制等技术,实现了飞机数字化装配技术的突破,可从根源上改变我国目前航空设施在装配连接时大体上由工人手工操作完成的现状,对优化飞机的装配效率与质量,实现飞机制造的自动化管理,具有非常重要的积极影响。
一、飞机数字化装配技术体系的关键技术近年来,国外飞机装配技术得到迅速发展,实现了飞机装配过程的自动化。
包括自动化装配工装、自动化装配单元、自动化装配系统、自动制孔、数字化装配管理技术等。
这不仅实现了飞机装配工作的自动化和科学化,也提高了飞机制造的质量。
国外装配工装采用数控自动化工装方法,如在空客系列民机的机翼壁板的装配采用壁板工装,而在波音飞机的装配上采用翼梁工装。
这两种工装都属于行列式柔性装配工装。
很多大型民机结构采用自动化的装配工艺,包括数控工装、加工和检测单元、数字化定位技术等。
数据驱动的飞机智能化装配工艺设计技术

数据驱动的飞机智能化装配工艺设计技术摘要:现阶段,我国社会发展迅速,科技不断进步。
随着现代飞行器的制造工艺趋向于集成,急需构建一套完备的数据协同传递模型,以缩短发布周期,降低制造成本。
在飞机制造业中,产品的设计意向需要传达到整个生产流程中,而由设计所签发的飞机产品的设计模式只包括工艺参数的一小部分,并未与工艺特征及3D建模建立联系,这对工艺过程中工艺资讯的传达与发布都是不利的,因此,要结合实际的技术条件、实际生产能力、工艺技术要求及个人的设计实践,对其进行工艺加工和重新设计。
关键词:数据驱动;飞机智能化;装配工艺;设计技术引言飞机产品在制造过程中,其零部件的种类和数量非常多,整机结构复杂,装配耗时且成本高。
同时,构成飞机主体结构的零部件多为钣金件,尺寸较大、质量轻,在装配的过程中容易发生变形。
因此,为保证飞机的装配质量,必须确保待装配零部件的结构外形与安装位置准确,这就需要在装配过程中大量使用专用的装配工艺装备。
装配工艺装备是指飞机产品在由组件、部件装配到总装配的过程中,用以控制其几何参数所用的具有定位功能的专用装备,即产品制造过程中所需的刀具、夹具、模具、量具等工具的总称,在飞机、汽车、轨道机车等制造领域中被广泛应用。
数字孪生技术作为智能制造的核心技术之一,能够根据实际运行状态和环境变化的数据对物体实际运行情况进行仿真预测,加强物理实体与信息数据之间的全面交互与深度融合。
型架作为保障飞机装配质量的重要工艺装备,其装配工作的重要性不言而喻。
1航空产品设计发展趋势分析航空领域相关产品设计工作普遍存在零部件数量多、标准化程度低以及组装结构复杂等问题。
同时航空复杂产品的整体生产制造方面,对应加工工艺存在较大技术难度、生产制造工艺类型多样、生产制造流程长等特征,同时航空复杂产品的各种零件组装配套关系十分复杂,普遍以机电一体化为主。
随着中国航空市场领域发展需求持续扩大以及市场竞争趋势不断加剧,各种航空复杂产品在制造生产中不断提升产品研发质量和缩减研发周期基础上,更加倾向于产品设计、装配技术工艺和制造生产等环节的全面协同发展。
飞机襟翼前缘装配型架的集成化设计

飞机襟翼前缘装配型架的集成化设计发布时间:2021-12-17T08:09:12.133Z 来源:《科学与技术》2021年7月20期作者:何斌张炜[导读] 针对飞机襟翼前缘产品状态、装配需求和装配流程,分析了带有分体式梁的襟翼前缘的装配型架设计要点,在满足前缘各零部件装配需求的基础上提出了襟翼前缘装配型架的集成设计方案,为飞机其他前缘产品装配型架的集成化设计提供了参考和借鉴何斌张炜中航西安飞机工业集团股份有限公司陕西西安710089摘要:针对飞机襟翼前缘产品状态、装配需求和装配流程,分析了带有分体式梁的襟翼前缘的装配型架设计要点,在满足前缘各零部件装配需求的基础上提出了襟翼前缘装配型架的集成设计方案,为飞机其他前缘产品装配型架的集成化设计提供了参考和借鉴。
关键词:襟翼前缘,分体式梁,装配型架,集成化设计0.引言襟翼是飞机重要的活动翼面之一,襟翼前缘则是襟翼的一个大部件,襟翼前缘装配型架通常包括前梁装配型架和前缘总装型架,前者用于分体式前梁组件中梁腹板、梁缘条的装配,后者则用于将已装配好前梁与前缘肋、前缘蒙皮及其他连接件装配形成完整的襟翼前缘。
前梁装配型架功能单一,通过集成化设计,可以将前梁装配型架和前缘总装型架合并为一台前缘装配型架,在前缘装配型架中完成所有前缘零件的装配任务,既有利于提高装配效率,又有利于降低生产成本。
1.襟翼前缘产品状态和装配需求描述襟翼前缘主要由梁腹板、梁缘条、前缘肋、前缘蒙皮组成,如图1所示。
装配需求即为在装配型架中将上述前缘零件进行准确定位和夹紧,然后制孔并铆接成一个完整的襟翼前缘盒体。
图1 前缘装配要素襟翼前缘在装配型架中的放置姿态为前缘区向上,各零件之间的装配位置关系由内向外依次是梁组件、前缘肋、前缘蒙皮,待装配完成后,打开所有的定位器,已装配好的襟翼前缘盒体下架,运往下一个装配工位。
2.襟翼前缘装配流程分析襟翼前缘装配流程分为三步:(1)梁腹板和梁缘条上架定位并制孔铆接形成完整的前梁;(2)安装前缘肋,将前缘肋其与前梁铆接在一起形成前缘骨架;(3)前缘蒙皮上架,与上一装配工序形成的前缘骨架扣合在一起,通过卡板对蒙皮外形进行准确定位和压紧,然后制取前缘蒙皮与前缘肋、梁缘条的连接孔并进行铆接,最终形成完整的襟翼前缘盒体。
现代飞机装配工艺及展望研究

现代飞机装配工艺及展望研究随着科技的不断进步和飞行需求的增长,现代飞机生产的要求也越来越高。
现代飞机装配工艺的研究和进步对飞机产业的发展至关重要。
本文将着重介绍现代飞机装配工艺的现状及未来展望。
第一部分:现代飞机装配工艺的现状目前,现代飞机的装配工艺主要分为两种类型:传统工艺和新型工艺。
首先,传统工艺是飞机制造工业中使用时间最长、最为成熟的工艺。
它采用流水线式生产,将不同的部件分别加工制造再进行组装。
缺点是占用工厂面积大,生产效率较低。
此外,制造的零部件数量非常多,首先增加了生产成本;其次,部件数量多,容易造成人为失误,导致安全隐患。
其次,新型工艺则是在传统工艺基础上开发而来的。
它采用数字化设计、模拟分析、虚拟制造等技术手段,使生产过程更灵活、高效。
新型工艺可以大幅压缩生产周期和减少人力和物力投入,从而为飞机制造企业带来显著经济效益和技术优势。
未来,现代飞机装配工艺将朝着以下几个方向发展。
首先,工厂智能化成为主要的发展趋势。
随着人工智能技术的不断发展和成熟,工厂将建立更加智能化的制造生态环境。
无人操作、自动化生产将成为主流,从而大幅提升生产效率和产品质量。
其次,3D打印技术及智能竞争将为现代飞机装配工艺注入新的活力。
通常,飞机的生产周期非常长,制作一架飞机的时间可能高达数年之久。
未来,3D打印技术有望成为革命性的技术手段。
采用3D打印技术,可以把部件的制造周期压缩到几天或几小时,同时大幅降低生产成本。
最后,虚拟制造技术成为一种重要的工具。
相比实际物理制造,虚拟制造具有成本低、周期短、风险小等优势。
虚拟制造技术可以利用数据、数学模型和仿真工具,在计算机上构建飞机制造全过程。
在这个过程中,可以通过数学模拟、计算和优化,不断完善生产流程,加快制造速度,同时在减少产品缺陷和优化设计过程方面发挥作用。
结论现代飞机装配工艺的不断进步和发展完全是科技的力量所推动的结果。
未来,工艺技术的优化和高效生产将成为飞机制造企业取得全球竞争优势的关键。
飞机数字化装配技术概述

中航西安飞机工业集团股份有限公司陕西省西安市 710089摘要:随着我国科学技术的快速进步,飞机装配技术也历经了从人工装配、半自动化装配到现在数字化装配的发展过程,并在持续探索的过程中逐步形成了一套较为完善的数字化装配技术体系,在很大程度上提高了我国的飞机制造水平,促进了我国航空事业的发展。
本文主要介绍了国内外飞机装配技术发展、现状,以及典型的数字化装配技术。
关键词:飞机;数字化;装配技术一、飞机数字化装配技术的发展背景飞机装配技术作为飞机制造业的关键,已成为提升航空整体研制水平和核心竞争力的重要手段。
我国长期以来,飞机制造以“模线—样板—标准样件”等实物模拟量作为装配协调依据,此种装配方法的尺寸传递与移形环节较多,已无法高效、高质量地保证产品的装配精度,正在逐渐淡出飞机制造的历史舞台[1]。
而国外航空制造公司在飞机设计与制造环节已采用全数字量传递、数字化自动钻铆、数字化测量等飞机零部件制造及装配技术,形成了较为完善的数字量装配协调理论[2]。
目前我国航空产品的新机研制面临精度高、任务重、周期短的难点,为进一步提高研制质量、缩短生产周期,亟需研究全数字化的装配协调技术,建立数字化装配理论方法与技术规范,健全基于数字量的尺寸与形状传递技术体系,满足我国航空新机型研制的需求[1]。
二、飞机装配技术的发展及特点随着数字化的迅猛发展,现阶段商用飞机需求量剧增,军用飞机研制任务增多,这使得先进飞机装配技术的发展显得尤为重要。
1.基于模拟量和数字量的混合工作法以模线样板为基础的模拟量与数字量传递相结合的协调工作法,通过划线钻孔等转化为用数字量体现的基准孔、安装孔等之间的关系,然后再用型架装配机、光学—机械测量等空间坐标系统确定其相互位置,这种协调工作法可省去大量的标准样件[3]。
模拟量与数字量相结合的协调方法已经在C-919、ARJ等飞机型号的制造中取得了成熟的经验。
2.基于全数字化的装配技术国外的飞机制造公司大量采用数字化技术,波音公司在777的研制中采用了产品三维全数字化定义等先进手段,将研制周期缩短了50%,成为数字化集成制造技术在飞机研制中应用的标志和里程碑。
飞机数字化装配技术

FORUM48航空制造技术·2008 年第14 期20世纪80年代后期以来,随着计算机信息技术和网络技术的发展,以美国为首的西方发达国家开始研究飞机产品数字化设计制造技术。
这项技术以全面采用数字化产品定义、数字化预装配、产品数据管理、并行工程和虚拟制造技术为主要标志,从根本上改变了飞机传统的设计与制造方式,大幅度地提高了飞机设计制造技术水平。
我国的飞机数字化装配技术尚处于起步阶段,与发达国家相比还存在较大差距,主要表现在:(1)飞机的研制过程仍采用串行模式;(2)虽然部分环节已经实现数字量传递,但仍存在信息孤岛现象,尚未打通飞机数字化设计、制造生产的整个流程;(3)工艺、工装设计在时间、空间与产品设计上存在滞后,造成飞机装配协调困难;(4)装配工人在现场工作需要仔细翻阅大量的图纸、工艺文件等,会出现工作上的失误,造成装配质量问题,影响装配周期。
飞机数字化装配技术1 数字化装配协调技术数字化协调方法也可称数字化标准工装协调方法,是一种先进的基于数字化标准工装定义的协调互换技术,将保证生产用工艺装备之间、生产工艺装备与产品之间、产品部件与组件之间的尺寸和形状协调互换。
数字量传递协调路线如下:(1) 飞机大型结构件(与飞机外形及定位相关)如框、梁、桁、肋、接头等用NC 方式加工;(2) 在飞机坐标系下,工装设计人员以产品工程数模为原始依据,进行工装的数字化设计,并且在工装与产品定位相关的零件上用N C 方式加工出所有的定位元素;(3) 工装在装配时利用数字标工(数据)协调,采用激光自动跟踪测量系统测量,通过坐标系拟合,定位出零件的安装位置,满足安装基准的空间坐标及精度要求;(4) 飞机钣金件模具数字化设计以及用N C 方式加工,钣金零件数控加工。
2 数字化装配容差分配技术容差数值直接影响产品的质量与成本,因而根据产品技术要求,进行零、组件的容差分析和设置,可以经济合理地决定零部件的尺寸容差,保证加工精度,提高产品质量,在满足最终设计要求的同时使产品获得最佳的技术水平和经济效益。
现代飞机装配技术的发展综述

飞机装配技术大作业现代飞机装配技术的发展姓名:***学号:SZ*******专业:航空工程指导老师:***完成日期:2013-3-25目录摘要 (i)Abstract....................................................... i i 第一章绪论 (1)第二章飞机装配中的协调技术 (3)2.1数字化协调与模拟量协调的概念及对比 (3)2.2国内外关于飞机装配中的协调技术的研究现状 (5)第三章飞机数字化装配 (9)3.1 飞机数字化装配关键技术 (10)3.1.1 飞机数字化装配关键基础技术 (11)3.1.2飞机数字化装配关键应用技术 (17)3.1.3飞机数字化装配技术标准与规范 (19)3.2飞机数字化装配工艺装备 (20)3.2.1组件数字化装配系统 (20)3.2.2部件数字化柔性装配系统 (22)3.2.3飞机总装数字化装配生产线 (23)第四章飞机装配中的数字化测量技术 (24)4.1数字化测量系统的原理 (24)4.2 数字化测量技术的作用和优势分析 (27)4.3 数字化测量技术及系统在装配中的应用分析 (27)4.3.1 数字照相测量系统 (27)4.3.2 室内GPS(iGPS)测量系统 (28)4.3.3 激光跟踪仪测量系统 (30)4.3.4 三维激光扫描测量系统 (31)4.4数字化测量技术的现状和发展趋势 (31)4.4.1基于精密测量的数字化协调技术 (32)4.4.2关键零件质量控制 (33)4.4.3部件装配中的测量技术 (34)4.4.4全机对接中的测量技术 (36)4.4.5移动生产线中的测量技术 (36)第五章飞机装配工艺装备 (39)第六章飞机自动化装配装备 (42)6.1 国外自动化装配技术发展历程 (42)6.2 国外主要的自动化装配设备 (42)6.3 国外主要的自动化装配生产线 (46)第七章结束语 (47)参考文献 (48)摘要在整个飞机制造过程中装配技术是一项技术难度大、涉及学科领域多的综合性集成技术,它在很大程度上决定了飞机的最终质量、制造成本和周期。