飞机数字化柔性工装技术研究
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。
飞机柔性装配应用及关键技术分析
飞机柔性装配应用及关键技术分析发布时间：2021-05-27T05:57:04.676Z 来源：《中国科技人才》2021年第7期作者：王驰[导读] 近年来，随着我国大飞机发展战略的深入实施以及现代化飞机制造的多样化需求使得传统固定装配夹具式飞机装配模式面临更新换代的挑战。
柔性装配技术作为一种能适应快速研制，低成本制造、模块化可重组的先进装配技术，对提高飞机装配的效率和质量具有重要意义。
航空工业沈阳飞机工业（集团）有限公司辽宁沈阳 110034摘要：随着机电技术、控制技术、计算机技术等相关技术的快速发展，飞机柔性装配技术替代传统固定夹具式装配技术已经成为一种趋势。
由于其具有柔性度高、成本相对较低等优点，柔性装配技术受到了国内外各大飞机制造企业的重点关注。
因此，本文重点研究了飞机柔性装配应用及关键技术。
关键词：柔性装配；飞机装配；飞机大部件近年来，随着我国大飞机发展战略的深入实施以及现代化飞机制造的多样化需求使得传统固定装配夹具式飞机装配模式面临更新换代的挑战。
柔性装配技术作为一种能适应快速研制，低成本制造、模块化可重组的先进装配技术，对提高飞机装配的效率和质量具有重要意义。
1飞机柔性装配技术简介飞机柔性装配技术是指用1套装配工装能够完成2个或2个以上机型产品装配任务的制造技术。
柔性装配技术采用各类数字化装配工艺技术来完成产品的装配工作，它是一种建立在产品全数字化定义基础上的，可重组的，自动化与模块化的装配技术，可实现飞机零组件快速精准定位与装配，减少装配工装的数量和种类。
柔性装配技术采用先进的数字化装配定位技术（如激光跟踪仪），提高了产品装配的定位精度；采用可重组的自动化与模块化的柔性装配工装，减少了固定式装配工装的数量和种类，节约了工装制造成本，提高了生产效率；采用数字化仿真技术，在产品数据集基础上对产品装配协调路线，工艺过程等进行仿真，提高了工艺规划效率。
在上述技术的集成运用下，柔性装配技术显著地提高了飞机的装配效率和装配质量。
飞机数字化装配技术分析
飞机数字化装配技术分析摘要：为实现智能化飞机装配，行业技术人员应在飞机装配技术发展进程中融入先进数字化技术，以满足时代发展需求，保障飞机装配质量和效率。
本文先分析飞机数字化装配技术体系包括的技术内容，进而探究飞机数字化装配技术的具体应用。
相关行业人员应注重应用数字化装配技术，以强化我国飞机制造水平。
关键词：飞机；数字化；装配技术引言：我国技术水平的提升，为各行各业带来发展机遇。
航空制造业应注重创新生产技术，以实现产业突破。
在产品制造阶段，为在最大程度上保证零件质量，业内技术人员应在生产链运作中引用数字化技术，加大对产品装配环节的重视。
飞机作为关键交通工具，一旦发生安全事故，将会造成巨大损失。
所以，如何通过技术创新促使飞机装配水平提升，是当前航空制造业需要重点探究的课题。
1数字化装配技术体系1.1数字化装配工艺在科学技术高速发展的时代背景下，飞机数字化装配技术已在诸多工业领域广泛应用。
通过数字化装配技术体系的合理应用，可借助三维实体模型的集成对产品定义信息进行完整表达，并以实体模型作为制造依据，在实际装配工作中投入使用，以提高装配科学性。
数字化装配工艺设计在数字化装配技术体系中属于基本内容，其可归类于基于模型的MBD定位技术，这一技术在数字化定义规范的前提下，通过三维建模的方式定义产品，最终可完成三维工装模型和三维数字样机的打造[1]。
1.2装配定位、制孔、连接技术在数字化装配技术体系中，还包括装配定位技术、制孔技术和连接技术。
其中，装配定位技术在实际应用中可分为零件装配基准孔面和工装定位两方面，但在运用飞机数字化装配技术进行飞机装配时，为保证飞机定位的精准性，往往会应用段件、板件、组合件及许多其他的装配零件。
基于飞机数字化装配技术的柔性工装，可使传统装配工作中存储占地面积大、刚性工装刚性专用限制、结构开敞性差以及设计制造周期长等问题得到妥善处理，从而充分发挥其数字化、柔性化、模块化的应用优势。
当前飞机结构的装配大都应用机械化的连接方式，尤其在部分新型飞机数字化装配制孔技术中，主要通过对其结构形式、表面质量、配合性质等方面的调整，使其整体连接状态得到改善。
飞机数字化柔性装配关键技术及其发展_邹方
装配测试
１． 自动激光超声检测技术 ２． 外形数字化柔性测量技术 ３． 数字化检漏技术
１． 激光超声波检测仪 ２． 三维光学成像测量系统 ３． 便携式计算机辅助红外照相测量系统
可以组成数字化柔性装配系统。 飞机的装配一般分为４个阶段：
装配设计、装配准备、装配进行、装
进入９０年代，人们越来越重视飞 中，各主机厂都不同程度地采用了这 ２００５ 年实现每月生产 ３８ 套机翼，在
机的装配技术。最为著名的有欧洲 种技术。
机翼翼盒自动装配研究项目的第二期
ＪＡＭ（Ｊｉｇｌｅｓｓ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ
洛克希德·马丁公司在先进军机 （ＡＷＢＡ ＩＩ，１９９８ 年启动，为期２年）
Ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ）、欧洲 Ａ Ｄ Ｆ Ａ Ｓ Ｔ 研制中采用了“柔性装配技术”，应 中考虑了多种柔性装配技术，以便降
装配关键特征树
务，尺寸调整复杂困难，严重影响飞 机的交付周期；
（２） 由于飞机的部件与全机身装
产品图
装配后的产品
配的自动化水平低，严重影响了飞机
的有效装配时间和加工质量的一致
性，装配效率低；
（３） 模拟量移形技术协调问题多， 约占整个新机研制技术问题的 ８０％，
产品零件图
制造后的零件装配 制造
严重影响周期；
２ ０ ０ ６ 年第９ 期 航空制造技术 31
专 稿 SPECIAL PAPER
用了自动化装配技术，这些工作为我
数字化柔性装配是建立在计算机 完成装配任务，达到优质、高效、低
国开展柔性装配技术的研究提供了一 数字信息处理平台上的融合飞机的全 成本、节省时间。先进的飞机柔性装
定的研究基础。
数字量协调体系，应用计算机信息技 配技术是保证飞机部件和飞机整体性
关于飞机数字化柔性装配工装技术的探索
关于飞机数字化柔性装配工装技术的探索摘要：本文首先对飞机数字化柔性装配工装技术的特点进行总结，对柔性化装配工装关键技术进行分析，对我国飞机数字化柔性装配的发展要求进行研究，对于减少我国飞机数字化装配技术和国外先进水平的差距，实现飞机研发和制造行业的跨越式发展，具有非常重要的意义。
关键词：飞机数字化柔性装配工装技术1、引言飞机数字化柔性装配工装技术是数字化装配技术的重要内容，已经在国内外航空企业得到广泛应用。
到目前为止，飞机装配工装技术已经经历了许多阶段，从最初的手工装配、半自动化装配、自动化装配，再到现在的柔性装配工装技术。
所谓“柔性装配工装技术”，就是基于产品数字量尺寸的，可以进行重组的模块化，以及自动化的装配工装技术。
一方面可以降低制造成本、缩短周期的同时，也提高了装配生产率。
本文对有关飞机数字化柔性装配工装技术进行分析和探讨，不足之处，敬请指正。
2 飞机数字化柔性装配工装技术的特点飞机数字化柔性装配工装技术的最大特点就是能够在产品数字量尺寸传递系统的基础上，以及配合数字化控制技术和系统，对产品装配等工作进行操作。
除此之外，飞机数字化柔性装配工装技术还克服了传统制造方法中模拟量协调系统的基础上装配工装的技术特点，比如说应用单一、生成周期较长、生成成本较高以及生成配合较为困难等。
还有就是，飞机数字化柔性装配工装技术能够实现和自动化制空设备、铆接设备、机器人等设备进行相互集成，达到柔性化装配精确度更高以及提升装配效率的目的。
3 柔性化装配工装关键技术飞机装配主要有以下四个阶段，为：装配设计、装配准备、装配进行以及装配测试，每一个阶段都有一个关键的技术，依次支撑飞机装配工艺技术，能够实现整个飞机装配高质量的同时，保持高效率。
3.1 定位技术飞机装配中柔性化定位技术的使用，可以在一定程度上减少零件结构发生变化的次数，同时也避免传统刚性定位方法中那种定位应力。
框梁类传统装配定位技术是基于工艺孔或者是结构交点孔进行定位，这种方法的工作量较大，而且生成效率较低。
数字化技术在飞机装配中的运用
（作者单位：哈尔滨飞机工业集团有限责任公司）数字化技术在飞机装配中的运用◎孙恒飞机制造属于高技术性系统工程项目，技术要求较为严格，生命周期长且资金需求量大，是社会经济发展与进步的关键影响因素，也是国家科技水平的重要体现。
飞机装配时，对各组件的精度及装配的精度均具有较高的要求，当前阶段，计算机信息化系统已逐步应用于飞机装配当中，数字化技术也有一定程度的应用，传统的人工装配模式正在逐步转化为数字化装配，通过全面的数字检测及数字化装配技术，可实现更为精准与高效的飞机装配。
一、当前飞机装配技术的应用现状分析科技创新与发展应用背景下，飞机装配技术也在进行优化发展，越来越多先进的技术及设备应用于飞机装配当中，如激光跟踪仪、数字化检测技术等等，优化了飞机装配效率，提高了装配的精准性，然而数字化技术在飞机装配过程中仍存在一定的不足，具体如下：1.与飞机装配相适应的数字化建设不全面。
目前，飞机装配中仅在部分组件装配过程中实现了数字化技术的应用，但更多装配环节中数字化技术应用率不高，仍然维持以往的装配方式。
这主要是由于一方面，飞机是一个复杂的系统工程，有其内在的逻辑及各类工程难题耦合在一起，另一方面数字化技术在飞机装配中的应用仍处于初期，未能有所突破以满足飞机装配过程中的各项要求，同时解决装配过程中可能出现的各种问题，使得各装配环节均能应用数字化技术开展。
2.开展数字化应用的资金不充足。
飞机作为系统工程，整个生命周期较长，虽然有并行工程、联合开发设计等方法，但在现有已定型并开始批量生产的飞机型号再重新考虑进行数字化装配时，为实现装配精度，设计与优化将存在很大难度，并且为保证数字化技术的应用，将在研发、实验等各个环节投入大量资金，因而难以确保现有的飞机型号装配中能够有效应用数字化技术。
而在飞机型号设计之初就考虑到数字化技术的应用，虽然能一定程度的减少成本，但在型号研制以及适航取证的过程中，仍然将会有大量资金需要投入到比传统的制造方式更多的实验及验证中。
飞机数字化装配技术的发展与应用
飞机数字化装配技术的发展与应用近年来，随着数字化技术的不断发展和应用，飞机制造领域也在逐渐转向数字化装配技术。
数字化装配技术是指利用数字化技术对飞机制造过程中的设计、制造和装配环节进行数字化和信息化处理，以提高装配精度、效率和质量。
本文将就飞机数字化装配技术的发展与应用进行探讨。
飞机装配是飞机制造的重要环节，其精度和质量直接关系到飞机的安全性和性能。
传统的飞机装配过程主要依靠人工进行，工艺繁琐，不仅装配效率低下，而且容易出现装配偏差和质量问题。
为了解决这些问题，飞机制造业开始引入数字化技术，推动飞机数字化装配技术的发展。
飞机数字化装配技术的发展主要包括以下几个方面：1. 数字化设计：利用计算机辅助设计（CAD）软件进行飞机零部件设计，实现数字化设计和模拟装配，可以快速生成三维实体模型，并对装配过程进行数字化仿真，从而预测和避免装配偏差。
2. 数字化工艺规划：借助计算机辅助制造（CAM）软件对飞机零部件的加工工艺进行数字化规划，包括数控加工和装配工艺规划，以提高加工精度和装配效率。
3. 智能化装配工具：应用传感器、机器人和虚拟现实技术，开发智能化装配工具，可实现装配过程的自动化和精准化，提高装配精度和效率。
4. 数字化装配管理：建立数字化装配管理系统，对装配过程中的各项数据进行采集和分析，帮助生产管理人员进行实时监控和分析，并进行装配质量控制。
二、飞机数字化装配技术的应用现状飞机数字化装配技术已经在一些国际知名飞机制造公司和研发机构得到了广泛应用，如波音、空客、洛克希德·马丁等。
这些公司在飞机数字化装配技术方面取得了诸多创新成果，并应用于实际生产中，为飞机制造业的数字化转型提供了重要支撑。
4. 数字化装配培训：利用虚拟现实技术和仿真装配环境，对装配工人进行数字化培训和技能传承，提高装配工人的技能水平和工作效率。
1. 提高装配精度：数字化装配技术能够实现装配过程的精准化控制和精确定位，可以有效避免装配偏差，提高装配精度。
关于大型飞机数字化装配技术分析
关于大型飞机数字化装配技术分析摘要：随着现代工业技术与制造业的不断发展，装配技术得到深入的研究。
从飞机工业的历程来看，飞机的装配技术经过了人工装配、半自动化的装配、机械装配、自动化装配，随着各国经济与技术的进步，数字化装配技术已经开始在多个国家的飞机制造领域得以应用，成为现代飞机制造技术的新焦点。
关键词：数字化；装配；制造；系统；应用1.引言随着社会的进步与发展，航空制造业的竞争形势不断严峻，市场上对于大型飞机的需求则是出现品种多、数量少的特点，一般要求在较短的交货周期内完成。
新的数字化装配技术可以一改传统的人工装配模式，极大地提高效率。
2.数字化装配技术概述目前对于数字化装配技术的定义还不完全，国内外对于其定义的研究还在进行当中。
从其技术发展历程来看，该项技术不仅可以达到快速研制，还能满足生产低成本的制造标准，往往将数字化在飞机设计制造的时候得以更为深层次的应用。
对于数字化装配方法而言，主要包含传统的数字化装配概念中的工装设计、制造及其装配的虚拟仿真，还包含柔性装配方法，更包含无型架装配方法这些自动化技术。
[1]对于飞机的数字化装配技术来说，一般包含数字化装配工艺技术以及数字化柔性装配工装技术，还包含光学检测以及反馈技术、数字化铆接技术与集成控制等多种先进技术的综合应用。
3.数字化装配技术国内外发展现状3.1国外研究现状在上世纪的八十年代，由于现代网络的兴起，加上计算机技术的不断发展，美国波音、洛克希德·马丁公司，还有欧洲的空客公司这些大型飞机公司都陆续地对飞机数字化装配技术进行使用。
国外一些发达国家数字化装配飞机技术的应用已经取得了成功，典型的产品包括波音777、A380与JSF等。
其中洛克希德·马丁公司在进行JSF战斗机研究制造之中，果断地将每架飞机的生产周期由之前的15个月缩短到了5个月，把工装数量从350个降低到19个，实现降低成本一半。
通过采用数字化装配技术后，对制孔的工具与工装大部分进行取消，利用较为先进的龙门钻削系统，充分利用了激光定位、电机驱动的精密制孔，提高了孔的质量，最终节省了九成以上的时间。
飞机工装数字化设计制造技术的研究与应用
数字化传递技术 、精确成形技术 、高精度数 控加工技术 ，实现工装模块化和通用化 ，产 品装配定位准确 、部件装配开敞、效率高。 ３ ３提高工装质量、缩短工装制造周期的需 ．
十分重要的作用。飞机工装 的设计制造水平 是反映一个国家飞机制造水平的关键指标之
一
。
目前 ，我 国飞 机 已基本 实现 了外 形 的三
维设计、结构的 ３ ／Ｄ Ｄ ２ 设计 ， 建立了数字样 机 （ 样段 ） ，实现了结构件 的数控加工等 ，
维普资讯
分迫切 。因此 ， 研究飞机工装数字化快速设 计制造技术 ， 构建飞机工装数字化设计制造
工装 Ｍ Ｓ系统 ，集成 工艺仿 真软件 。实现 工 Ｅ
装设计 制造 与飞机设计 的并行 ，实现 工装设 计 、制造 、管理信 息的集成 与共 享 ，减 少工
装数 量 ，提 高工装设计制造质量 和效率 ，以
满足 飞机 制造 对 工装数 字化设 计 制造 快速
响 应 的要 求 。
体系 ，实现减少工装数量 ，提高工装质量 ， 缩短工装制造周期 ， 提高工装数字化设计制
造快速 响应能力 已成为 飞机 研制生产亟待
解决 的 问题 。 ２ 飞机 工 装设 计 制造 的特 点
关键 词
飞机 工装 数字化 制造技术
幅度减少工装数量 、降低工装制造成本 、缩 短工装周期。如在军机 、民机装配中大量采 用孔定位方式的无外形卡板型架装配，利用
３ １构建飞机制造数 宇化体 系的需要 ．
目前 ，我 国飞机工装设计制造仍采用以 ． 模拟量数据传递为主， 数字量传递为辅的“ 综 合协调 工作法 ，它的特点是 ：采用相互联 系的制造方法 ，在制造工程中主要通过实物 的模拟量 （ 模线、样板、标准样件 ） 来传递 产品的形状和尺寸 ，达到工装生产之间的协 调性及零部件之间的互换性。这种传统的方 法与数字量传递法相比存在以下主要问题 ： ・ 工装设计制造必须严格按规定的串行 协调路线进行统计 ，采用飞机传统制造方法 ，单架 飞机的各类工装约 １ ２ ～ 万项 ， 占用整个飞机 研制生产周期的 １３ ／ ，工装返修率高达 ３％ ０ 左右。 通过建立飞机工装数字化设计、制造环 境和信息传递流程 ，开展 ３ 工装工艺设计 ， Ｄ 实现工装设计 、制造、管理信息的集成和共 享 ，达到工装设计 、制造 、安装 、检测一体 ’ 化 ，不仅可以解决工装工艺性、装配性差的
飞机数字化装配定位技术研究
飞机数字化装配定位技术研究一、本文概述本文旨在深入探讨飞机数字化装配定位技术的研究现状、发展趋势以及面临的挑战。
文章将介绍数字化装配定位技术的基本概念和工作原理，阐述其在飞机制造过程中的应用意义。
本文将分析当前数字化装配定位技术的主要类型，包括但不限于激光跟踪测量、光学三维扫描以及机器视觉等技术，并对其各自的优势和局限性进行比较。
接着，文章将重点研究数字化装配定位技术在实际飞机装配过程中的关键应用，如部件对接、钻孔定位、装配检测等，以及如何通过这些技术提高装配精度和生产效率。
本文还将探讨数字化装配定位技术在飞机维护与检修中的应用，以及如何通过技术升级和创新来应对未来航空制造业的发展需求。
文章将对数字化装配定位技术的未来发展趋势进行展望，分析潜在的技术创新点和可能的发展方向，同时指出当前技术发展中存在的问题和挑战，并提出相应的解决策略和建议。
通过对飞机数字化装配定位技术的综合研究，本文期望为航空制造业的技术进步和产业升级提供理论支持和实践指导，推动我国航空工业的持续健康发展。
二、飞机数字化装配定位技术概述飞机数字化装配定位技术是飞机装配技术发展的新方向，它通过计算机技术、信息技术和自动化技术的集成应用，提高了飞机装配的效率和质量。
这项技术在飞机制造过程中具有重要的地位，因为飞机装配不仅工作量大、协作困难，而且质量要求高、技术难度大。
数字化装配定位技术涉及飞机装配的全过程，包括关键技术的集成和应用。
它通过数字化的方法和工具，实现了对飞机零件的精确定位和装配，从而提高了装配的效率和质量。
数字化装配定位技术的研究内容包括数字化装配系统的框架设计、功能模型、信息模型和过程模型的建立，以及基于ML中间件技术的系统集成设计等。
飞机数字化装配定位技术还涉及到自动控制技术的研究和应用。
例如，设计和实现一套飞机壁板类零件数字化装配定位自动控制系统，通过模糊控制理论的应用，实现了对高精度自动定位控制技术的研究，从而在确保定位精度的条件下，实现了系统对飞机壁板类零件的高速定位。
关于飞机工装设计制造技术之研究
关于飞机工装设计制造技术之研究摘要：为了提高飞机工装设计和制造的质量和效率，提出了提高飞机工装的设计和制造技术效率的建议。
在阐述飞机工装设计与制造的相关内容的基础上，结合当前飞机工装设计和制造中存在的主要问题，从工装柔性、数字化、发展速度等方面分析工装设计与制作的主要技术类型和应用。
关键词：航空航天工业；飞机工装；设计和制造；技术研究飞机制造通常需要大量的综合加工设备、人力、物力和经济资源。
由于飞机产品的结构、工作环境和标准不同于一般机械产品，除了传统的生产方法外，还为不同型号的零件、组件和部件制造特殊的技术设备。
该专用工艺装置用于零件加工成型、装配、测量检验、试验调试以及工艺设备之间的协调运动。
确保飞机零部件的质量，提高劳动生产率，确保飞机制造符合设计和适航要求非常重要。
起初机器的结构很简单，目前很多装配工作都是手工完成的。
工艺设备的要求不仅低，而且精度低。
随着飞行速度和飞机高度的逐渐提高，飞机设计师开始从事空气动力学特性和飞机生产精度的研究。
人工完成飞机上的所有安装工作是不可能的。
目前，工艺设备发挥着重要作用。
1飞机工装设计与制造的主要内容分析低刚度、高规格和高制作要求是飞机结构的主要特点。
为了确保飞机产品设计和制造的准确性和协调性，生产实践强烈依赖于大型成套工艺设备，需要大量的人力、物力和财力。
此外，研发周期长，制造成本高。
在新时代，许多国内飞机发动机制造商已接受订单开发各种飞机产品，这要求扭转当前工装开发和工业设备落后的工作局面，更有效地应对新飞机生产制造的需求。
1.1国外发展现状国外使用数字技术改进和优化传统的飞机设计和制造流程。
实践证明，这种方法可以非常有效地提高效率和节约成本。
安装时间仅为原始建造时间的十分之一，飞机的生产和维护成本减半。
这表明，数字技术在促进飞机制造技术的发展和发展方面发挥着重要作用。
1.2国内发展现状为了顺应全球趋势和发展速度，中国飞机制造商积极采用国外数字化设计和制造技术。
飞机数字化装配技术的发展与应用
飞机数字化装配技术的发展与应用【摘要】飞机数字化装配技术作为航空工业的重要技术手段，正逐步成为当前航空制造业的发展趋势。
本文首先介绍了飞机数字化装配技术的发展现状和意义，探讨了研究目的与意义。
接着详细阐述了飞机数字化装配技术的基本原理和关键技术，并探讨了其在航空工业中的应用及未来发展方向。
对飞机数字化装配技术的优势与挑战进行了分析。
结论部分指出飞机数字化装配技术将为航空工业带来技术革新和效率提升，具有广阔的应用前景。
未来研究方向和重点也在文章中进行了探讨。
飞机数字化装配技术的应用将为航空工业带来更加智能化、高效化的生产模式，为行业未来发展注入新的动力。
【关键词】飞机数字化装配技术、发展现状、意义、原理、关键技术、应用、未来发展方向、优势、挑战、技术革新、效率提升、应用前景、研究方向、重点。
1. 引言1.1 飞机数字化装配技术的发展现状飞机数字化装配技术是指利用数字化技术对飞机装配过程进行优化和改进的一种装配方式。
随着科技的不断进步和航空工业的不断发展，飞机数字化装配技术也在不断完善和发展。
目前，飞机数字化装配技术在航空工业中已经得到广泛应用，并取得了显著的成效。
在飞机制造领域，数字化装配技术已经成为了提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量的重要手段。
通过数字化技术，可以实现对飞机各个零部件的精确定位和组装，大大提高了装配的精准度和效率。
数字化技术还可以实现装配过程的可视化管理和监控，帮助生产人员及时发现和解决问题，确保装配的质量和安全。
1.2 飞机数字化装配技术的意义飞机数字化装配技术的意义在于提高飞机制造的精度和效率，降低生产成本，加快交付速度。
传统的飞机装配流程需要大量的人力和物力投入，而且容易受到人为因素的影响，造成误差和浪费。
而数字化装配技术通过数字化建模、虚拟装配和数字化仿真等手段，可以实现对飞机装配过程的完全控制和精细化管理，提高装配的准确性和一致性。
数字化装配技术也能够实现装配过程的可视化和追溯，方便对装配过程进行监控和管理。
飞机导管数字化柔性定位装夹技术探讨
NEW VIEWPOINT飞机导管数字化柔性定位装夹技术探讨曾德标，胥 军，石章虎，王 强 （航空工业成都飞机工业（集团）有限责任公司，成都 610092）[摘要] 因飞机导管种类多、数量大、形状复杂，针对传统定位装夹技术无法满足飞机导管精确、高效、敏捷制造需求，探讨了飞机导管数字化柔性定位装夹技术方案。
提出了阵列式夹具、被动数字化重构夹具和自主数字化重构夹具3种飞机导管数字化柔性定位装夹技术方案，为实现导管数字化定位、高效精确装夹提供解决方案，达到缩短导管制造装备周期，降低制造成本的目的。
关键词：飞机导管；数字化柔性定位；装夹 DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.14.050具制造成本高，无法满足飞机导管高效、低成本和敏捷制造需求。
如何实现飞机导管高效率、高精度、低成本、敏捷制造一直是导管制造技术关注的重点[1-4]。
许多学者对此开展了研究。
毛燕等[5]研究了ARJ21飞机导管的数字化设计、弯曲成形和检测技术。
陈明生等[6]研究了焊接夹具设计知识重用技术。
曲航[7]研究了组合夹具在飞机导管焊接中的应用技术。
许旭东等[8]研究了飞机导管数字化焊接技术。
宁汝新等[9]研究了飞机导管在虚拟环境下的数字化装配技术。
李光俊等[10]研究了组合夹具在飞机导管数字化制造技术中的应用方案与技术途径。
上述研究从不同方面推动了飞机导管制造技术的发展。
本文以导管定位装夹为突破点，探讨导管数字化柔性定位装夹技术，提出了阵列式夹具、被动数字化重构夹具和自主数字化重构夹具3种飞机导管数字化柔性定位装夹技术方案，为实现导管数字化定位、高效精曾德标博士，研究方向为数字化装配 技术。
在各型号飞机的液压系统、燃油系统和环境控制系统中存在大量的导管，为飞机各系统的正常工作传递动力或输送工作介质，满足飞机正常飞行和执行任务的需求。
以某型号战斗机为例，导管种类有200余类，数量多达数千项。
同时为了适应飞机紧凑复杂的内部结构，导管结构复杂，而且形状各异。
飞机数字化装配技术及装备书
飞机数字化装配技术及装备书标题：飞机数字化装配技术及装备书飞机数字化装配技术及装备书随着科技的不断发展和创新，飞机制造业也在不断地引入数字化装配技术，以提高生产效率和质量。
本文将介绍飞机数字化装配技术的概念、应用以及相关装备书的重要性。
首先，数字化装配技术是指通过使用计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）等技术，将传统的手工装配过程转化为数字化的自动化装配过程。
这种技术可以减少人力成本，提高生产效率，同时还可以减少装配过程中的错误和缺陷，提高产品的质量和可靠性。
在飞机制造业中，数字化装配技术被广泛应用于飞机的结构件装配、电气系统装配、液压系统装配等方面。
例如，在结构件装配方面，传统的手工装配需要依靠工人的经验和技巧，容易出现错误和漏装等问题。
而通过数字化装配技术，可以通过虚拟装配和仿真验证，消除装配过程中的错误，提高装配的精度和效率。
此外，数字化装配技术还能够提供装配过程的实时监控和数据记录，为后续的质量管理和故障排查提供重要的参考依据。
通过对装配过程中的数据进行分析和统计，可以及时发现和解决潜在的问题，提高飞机的整体质量和可靠性。
然而，要实现数字化装配技术的应用，需要相应的装备书来指导实施。
装备书是一种记录飞机装配过程和规范的文档，包括装配工艺、装配顺序、装配要点等内容。
这些装备书可以帮助工人正确理解和掌握装配要求，保证装配过程的准确性和一致性。
因此，编写和更新装备书是飞机制造企业中的一项重要工作。
这些书籍需要经过严格的审核和评审，确保其准确性和完整性。
同时，装备书的内容还需要与实际装配过程相适应，确保工人能够根据书中的指导完成装配工作。
总之，飞机数字化装配技术的应用对于提高飞机制造业的效率和质量具有重要意义。
通过数字化装配技术，可以减少人力成本，提高装配的精度和效率，同时提供实时监控和数据记录，为质量管理和故障排查提供依据。
然而，要实现数字化装配技术的应用，需要相应的装备书来指导实施。
飞机数字化柔性精准装配技术研究及应用
飞机数字化柔性精准装配技术研究及应用2.中航西飞民机与转包项目部西安710089摘要：大型薄壁件是构成机身、机翼外形的主要部件，其厚度一般在（2~3）mm，主要加工形式包括蒙皮成形、铣边和钻孔等加工工艺。
飞机舱门是飞机机身的重要组成部分之一，属于典型的大型薄壁件，飞机上通常设有多种舱门，用以实现载人、载货等用途。
由于传统工艺在加工飞机舱门蒙皮时采用的是托板式刚性夹具，此类工装仅能满足当前舱门蒙皮的夹具工装，而随着航空行业的快速发展，飞机的制造多为中小批量制造，从而导致了我国航空企业生产效率低及资源的严重浪费。
据统计，专用夹具的研制占了整个飞机研发周期的（30~50）%，因此开发可重构的柔性工装系统以适应不同尺寸和不同类型的飞机舱门蒙皮工件的装夹，对于提高飞机研发效率以及节约资源上具有重要的意义。
关键词：飞机；数字化；柔性；装配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。
其中，装配型架作为装配工装中的一种重要装配定位夹具，具有独立的定位系统，用于飞机部件、段件、组件等装配单元的定位和夹紧，是飞机装配的重要辅助装置，一般分为骨架、定位件、夹紧件和辅助设备4个部分。
1设备故障预测与健康管理技术特点设备故障预测与健康管理系统本质上是物联网、大数据、人工智能及计算云等新一代信息技术发展的产物，以模型和数据为核心，在对设备运行状态和实际工况感知基础上对设备性能和故障进行实时评估，以预测故障发展趋势，并对设备剩余使用寿命进行估计，最终结合现场资源信息自主提供对应的有效的设备维护保障决策，实现故障快速诊断与恢复，助力先进生产力快速形成，加快产品生产过程。
飞机数字化装配柔性工装技术体系研究_王亮.
北京航空航天大学机械工程及自动化学院王亮李东升在当前国内航空制造业大力提倡飞机装配数字化、柔性化的背景下,亟需深入研究飞机数字化装配柔性工装技术,通过建立柔性工装技术体系,以规范和指导国内柔性装配工装的设计制造及应用,从而提高国内飞机装配工装的数字化、柔性化技术水平以及柔性工装的应用规模。
飞机数字化装配柔性工装技术飞机产品结构复杂,零部件数量多,且多数零件为尺寸大、刚性小的钣金件,在装配过程中易发生变形。
为了满足飞机产品最终的装配准确结构开敞性差,不利于先进自动化连接设备和连接技术的应用。
而柔性工装克服了刚性工装的上述缺点,具有数字化、柔性可重复利用的特点,同时结构开敞性好,在产品装配时便于应用各种自动化连接设备。
国外通过广泛应用各种数字化柔性工装,不仅提高了飞机装配效率,同时降低了飞机生产制造成本,实现了现代飞机产品的精确装配、精益制造,大幅度提高了飞机装配水平。
当前,国外在飞机产品的各个装配阶段(组件级、段(部件级、部件王亮北京航空航天大学航空宇航制造工程专业博士毕业,主要研究方向为飞机数字化装配工艺及装备技术,现为北京航空航天大学机械工程及自动化学院机械工程专业博士后。
度要求,在飞机装配过程中采用了大量装配工装。
这不但可保证进入装配的飞机零件、组合件、板件或段件精确定位[1],而且应用工装还可以限制装配过程中的连接变形,使产品满足准确度及互换协调性要求。
此外,应用工装可以改善劳动条件,提高装配效率。
因此,工装在飞机装配过程中占有非常重要的地位。
当前飞机装配中应用的工装主要有两种结构形式:刚性工装和柔性工装[2]。
刚性工装刚性专用,设计制造周期长、存储占地面积大,而且Flexible Tooling Technology System for Aircraft Digital Assembly对接级中[3-10],均已经发展应用了相应的柔性工装。
而国内在飞机装配中应用的工装结构仍主要以传统的刚性、专用形式为主。
基于数字化的飞机柔性装配技术研究
型相 似部件 装 配 的柔 性 装 配 型架 ， 多 点 阵成 形 如 真空 吸 附式 万 能柔性 工装 系统是 一组 带真 空吸盘 的立 柱阵列 ， 块化 的立 柱 可 由程 序 控 制 三维 移 模 动到 空 间任 何位 置 定 位 ， 成 与装 配 件 曲面完 全 生 符 合并 均匀分 布 的吸 附点 阵 ， 能精 确 和 牢 固地 夹 持壁 板 以便 完 成 钻 孔 、 接 和 铣 切 等 装 配 工 作 。 铆
关键 词 ： 数字化 ； 柔性 ； 装配 ； 集成
中 图分 类 号 ：２ ０ Ｖ ６ 文献 标 识 码 ： Ａ
Байду номын сангаас
随着 计算 机科 学 的不 断 发 展 ， 字化 技 术 已 数
架 的装 配方式 ， 装配 型架 的设计 、 造 、 制 安装 、 调整 基本 采用 了 以飞 机 设 计 数 模 为 依 据 ， 合 Ｃ Ｄ 结 Ａ／
当壁板 外形发 生 变化 时 ， 工装 外 形 和 布局 自动进
高飞机装配质量 ， 加快飞机研制周期 ， 降低飞机生 产成 本 ， 改善 飞 机装 配 的工 作 强度 是 飞 机 数 字化
柔性 装配研 究 的主要 问题 。飞机 柔性装 配 是指一
套 装 配工装 （ 配 型 架 ） 够 完 成 两 个 或 两 个 以 装 能
２７ 年６ １ 第 ０ ０ 第月 ２卷 ３ 期
Ｊｕｎ ｌ ｆ ｈｎ沈 阳航 空ｕｅｏ Ａ ｒｎ报 ａ Ｅ ｇ ｅｒ ｇ ｏｒａ ｏ ｅ ｙｎ ｎｔ 工 业ｆ 院ｏ ａｔ ｌ ｎ ｉ ｅｉ Ｓ ａ ｇＩｓｔｔ 学 ｅ学 ｕ ｃ ｎ ｎ ｉ ｉ
Ｊｎ ２ １ ｕ ．０ ０
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ ３ １２ ．
装还广泛用于翼梁 、 升降舵、 机身的柔性装配和环 铆 系统 中 。
飞机数字化柔性装配技术研究
飞机数字化柔性装配技术研究【摘要】由数字化的柔性可重构工装、自动化的数控连接设备、数字化的测量检验设备和信息化的集成管理平台构成的飞机数字化柔性装配生产线，是现代飞机装配的典型特征。
【关键词】飞机数字化柔性装配1 引言传统的飞机装配采用刚性工装定位、手工制孔连接、基于模拟量传递的互换协调检验方法和分散的手工作坊式生产。
自20世纪80 年代以来，随着计算机辅助设计/制造（CAD/CAM）技术、计算机信息技术、自动化技术和网络技术的发展，数字化技术在现代飞机制造中得到了广泛的应用，飞机制造进入了数字化时代。
在数字化技术的推动下，飞机装配技术快速发展，形成了现代飞机的数字化柔性装配模式。
数字化柔性装配模式具体表现为：在飞机装配中，以数字化柔性工装为装配定位与夹紧平台，以先进数控钻铆系统为自动连接设备，以激光跟踪仪等数字化测量装置为在线检测工具，在数字化装配数据及数控程序的协同驱动下，在集成的数字化柔性装配生产线上完成飞机产品的自动化装配。
2 飞机装配生产线特点一般机械制造中的装配线是指人和机器的有效组合，通过将生产中的输送系统、随行夹具和在线专机、检测设备等进行有机组合，从而满足多品种产品的装配要求，充分体现了设备灵活性。
装配生产线的应用，提高了生产效率缩短了制造周期，但自动化生产线的成本较高，主要用于批量生产，如在汽车行业。
但飞机产品型号多、批量少的特点使得飞机装配生产线需要在具有一般机械产品装配生产线的特点基础上，还应具有一定的柔性功能，这样同一生产线既能用于同型号同批次，又能适用于同型号改进改型系列机型的飞机产品装配，从而满足了装配生产线对产品产量的要求，可充分发挥其优势，实现现代飞机产品的精益制造。
与国外发达国家相比，我国现代飞机柔性装配生产线技术无论在研究层面还是应用实践层面都存在较大的差距，主要表现在：(1)现有的产品设计模式和产品特征没有充分考虑产品柔性装配技术的应用需求，不适应柔性装配生产线的发展要求。
航空宇航制造——柔性装配技术
航空制造工程概论报告题目：飞机柔性装配技术学院：机电学院班级：05010703学号：2007姓名：2010年04月27日【摘要】结合我国现阶段飞机装配背景，将国内外装配进行比较，探讨了飞机柔性装配技术的优势与发展前景。
对柔性装配工装，柔性制孔，虚拟装配等进行了分析与研究，报告目前国内外飞机柔性装配技术的现状，以及柔性装配技术在未来飞机制造业中的作用。
关键词：柔性装配技术；柔性装配工装；柔性制孔；虚拟装配。
1 背景飞机装配是飞机制造过程的主要环节。
飞机装配过程就是将大量的飞机零件按图纸、技术要求等进行组合、连接的过程，分为部装(零件→组合件→段件→部件)和总装(各部件→全机身)。
飞机的设计制造难度大，周期长，不仅表现在它的零件数控加工量大，而且表现在它的装配复杂性和难度。
飞机的装配工作量约占整个飞机制造劳动量的40％～50%(一般的机械制造只占20% 左右)。
飞机装配质量和效率取决于飞机机械连接技术，如自动钻铆、干涉连接、高质量紧密制孔、孔挤压强化、电磁铆接等，而装配件准确度受制于装配型架的制造和安装准确度。
迄今为止，装配技术已经历了从手工装配、半机械/ 半自动化装配、机械/自动化装配到柔性装配的发展历程。
飞机柔性装配技术的应用是当前国内外飞机制造业数字化制造的大趋势，能够克服飞机制造模线--样板法在模拟量协调体系下需要大量实物工装且应用单一、制造周期长、费用高等缺点，通过与自动化制孔设备、数控钻铆或自动电磁铆接设备等自动化装备的集成可组成自动化、数字化的柔性装配系统，缩短装配周期，提高和稳定装配质量。
柔性装配技术的范畴很广，涵盖了柔性装配工装、柔性制孔、装配系统、装配（含装配工艺）设计、虚拟装配、装配集成管理、数字化检测、面向柔性装配的设计等技术领域。
2 国内外研究现状目前，国内仍大量采用传统型架进行人工装配，装配的自动化和柔性化水平较低，数字量协调尚未贯穿飞机整个装配过程，面向装配的设计理念还未形成共识。
飞机数字化柔性装配工装技术
精确度较高是飞机制造以及装配过程的明显特征、人工手动、机械自动以及装技术是其主要发展阶段。
在全新的发展时期，柔性装配工装技术一种成为核心技术支撑飞机制造以及装配过程的顺利开展。
数字化、自动化以及信息化等多方面科技元素是柔性装配工装技术不可缺少的部分，为在真正意义上促使柔性装配工装技术得以提升必须实现对上述因素的充分考虑。
这对我国飞机行业的制造以及研发的进步有极大的促进作用。
一、柔性装配工装技术的概念人工装配是传统装配技术的主要特征，经过几百年的发展才逐步实现向近代机械设装配的转变。
通过对后工业化时期进行分析可以发现，在计算机、仿真以及模拟等技术的大力推动之下柔性装配工装技术逐步成为装配技术发展的主要趋势与方向。
促使自动化装配工作技术得以实现就是柔性装配工装技术的实质与目标。
在实际针对产品进行一系列的设计、研发以及制造过程中我们必须实现对产品数字化信息的全面掌握，并在科学重组装配工装环节模块化的基础上促使自动化装配工作技术得以实现。
为在真正意义上统一上下游操作必须得到柔性装配工装技术的统一，成本低以及加工周期短是柔性装配工装技术的显著优势与特征，装配工作的质量可在这一过程中得到明显提升，同时可从根本上实现对装配工作效率的保障，这也是全新的发展时期装配工作技术发展的主要目标与需求。
二、飞机装配中应用柔性装配工装技术的特点飞机组件以及产品在尺寸上相当巨大，进而对重量以及精度有较高要求。
如果在这一过程中使用传统的人工装配技术或者机械装配技术一定会导致工装出现一系列问题，其中主要包括效率、质量以及安全等。
在实际工作中实现对柔性装配工装技术的使用是改善上述现象的重要手段。
在了解飞机组件尺寸、重量以及精度方面我们也可借助柔性装配工装技术的利用，这不仅可促使飞机装配环节得到有效整合，同时还可促使柔性装配工装技术的作用与价值得到最大限度的发挥。
合理应用柔性装配工装技术可以克服传统技术中人为和机械误差，在自动化和数字化柔性装配工装设备的应用下，真正实现组件、设备、人员的相互集成，在提高飞机装配精度的同时，提高飞机装配的效率。
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桀性工装、数控钻铆、激光跟踪等数字化装配关键技术，指虫了实现中蔺飞机数字化装配跨越发 展的技术途径。
关键词：飞机；虚拟装配；柔挫薯装；数字化钻铆；激光跟踪
中图分类号：Ｖ２６２．４
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７２—１６１６１２００９｝０９—００２１一∞
航空工韭是国家经济秘国防建设的战略性产 业，它的持续发展推动了诸如新材料、通信及先进 制造等技术的发展。飞机制造具有结构尺寸大、零 辞形状复杂且种类繁多、气动外形严臻及加工精度 高等特点，必须使用大量的装配型架来保证装配质 量。用于设计制造装配型架（简称正装）的生产周 期翻成本在整机研制孛毒很大的毙倒，装配工作量 占整个飞机制造总劳动蹩的４０％～５０％，鼠最终 产品品质在很大程度上取决于装配的质量【ｌ，２｜。 成套王装的设计制造需要大量久力、物力和财力的 投入。目前，网内航空公司面临着多种型号飞机的 同时研制及批量生产，工装难以满足装配需求，已 成为飞视生产静瓶颈。
·现代设计与先进制造技术· 陈昌伟胡国清张冬至飞枧数字化黍性工装技术研究
２ｌ
飞机数字化柔性工装技术研究
陈弱伟，胡国清，张冬至 （华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州５１０６∞）
摘要：中国工装设计制造水平低，已成为飞机快速研制及批蚤生产的瓶颈。分析了目前中阑飞机
装配中存在的问题，总结了国”飞机先进数字化柔槛工装的研究及应用现状，综述了虚拟装配、
网７规范化工艺虚拟装配流程
４．２季ｌ进和舞发柔性工装及是动钻铆等关 键设备
国外先进航空企业的实践证明，采用数字化柔 烂工装是缩短生产准备周期、降低成本及提高装配 质藿的有效途径。国内航空企业可结合自身的需 要，先引进部分柔性工装及自动钻铆等关键设备组 建局部组绛柔性装配中心，然惹攻克其关键技术， 开发具有自主知识产权的壁板、翼梁、水平安定面 升降舵、机身及对接柔性工装系统，逐步实现装配 鑫动诧。诸如瀵漏检溅、复合材料鸯动天损探伤、 装配在线检测等先迸检测技术的研究也要同时进 行。当然，这个过程需要航空企业与国内科研院校 开展广泛密切的合作。 ４．３面向装配的数字化标准规范体系及数
客Ａ３４０机翼数控钻加工。
图＿４渡音７２７祝翼柔幢装配 ｂ．多点阵成形真空吸盘柔性工装。多点阵成 形真空吸盘工装由一组立柱吸盘组成，吸盘在程序 控制下移动定位，生成与装配件曲掰完全符合并均 匀分布的吸附点阵，能精确、可靠地定位和爽持壁
板。当飞机型诞发生变化时，吸附点阵在饲服控制
航、波音、ＭＤ及蝴等公司的军、民用飞机生 下褶成改变。该工装广泛应用于戴姆勒一奔驰宇
蓬５空嚣Ａ３４０祝翼教茬钻加工
３．４ 以激光跟踪仪为核心的数字化测量技术 飞机制造使用的测量设备有：三坐标测量机、
电子经纬仪、光学准直仪、激光自动跟踪仪、激光雷 达扫描仪、。它们在装配线孛用来测量和定位置装或直 接定位装配构件，是飞机装配质董的保证。图６所 示为某航空公司实时激光准直仪测量概念图。
４。１建立工艺规范化仿真装配体系
全数字化工艺规范体系怒虚拟预装配技术的
万方数据
２４
２００９年５月 中国制造业信息化第３８澄第９期
基础，剖建基于知识工程、实铡推理技术及入枧交 甄式装配的工艺规范体系成为必然。结合目前我 网航空制造企业的需求和实际情况，亟待开发一套 飞杌可视亿仿真装配系统。其一，利用机构仿真、 干涉检查及强度分析等虚拟装配技术验证飞机结 构、功能及性能的合理性；其二，剥用多媒体可视化 处理仿真结果，在车闻客户端输出，对装配工人具 有很好的“示教”效果，避免出错及返工，其流程如 图７所示。
理平台上，一个融合飞机特征的全数字量协调体 系。通过自动夹持、制孔、铆接及无缝校准对接，完 成组装、部装及总装。它能适应飞机的尺寸规格、 批麓、装配工艺、场地及时闯变化，在有限的场地内 完成快速装配，达到优质、高效、低成本。数字化装 配关键技术包括虚拟装配技术、柔性（无型架）装配 技术、自动钻铆技术及激光跟踪渊爨／检测技术等。 图２所示为数字化装配技术框架。
图１泼膏７８７总装及移动
Ｂｏｅｉｎ９７８７枧身第毒３段的复合材料整体筒体 与钛合金框件实现了自动化装配。采用内外两套 独立的装鼹，在装配时实现自动定位、夹紧、制孔、 安装环横钉并完成环蓬鑫动镦铆，由电磁提供铆接 动力，目前该技术已在日本三菱重工投入使用。为 实现飞机复合材料平尾升降舵装配，空客公司研制 的复合誊考料升降舵柔性装配系统霹自动完成后缘 的测量和校准、上下壁板钻孔和锪窝、铆钉选择及 供给、注胶、铆接及壁板表面波纹度测繁等【９，１０】。
霹６激光准直仅测量概念霹
集激光干涉测距、光电检测、精密仪器、现代数 值计算理沦于一体的激光跟踪仪是数字化测量／检 测的核心，与传统的三坐标测繁机相眈，其有无接 触、便携、高速、高精度、高效及通用等优点，几十米 沟的测量精度可达烹５／ｍａ，完全满足大足寸部件对 接装配的要求。
４我国飞机数字化柔性工装的技术 途径
万方数据
２２
２００９年５月 中同制造、№信息化第３８卷第９期
实现了月产３８套概翼。 波脊公司在研制７３７时构建的基于构型控制的
数字化制造信息管理系统（ｒ必Ｃ／ＭＲＭ）ｔ ７｜，及近年
来研裁７８７所采用的全球协同管理技术（Ｇｌｏｂａｌ Ｃｏ－
ｌａｌｘ）ｒａｔｉｏｎ Ｅｎｖｉｎｍｎｍａｔ，Ｇ旺），使得数字化技术平台
大粼传砖接装配
ｒｌ＝烈 数字化棠性旋雕平台卜＿——叫 数拄钻铆
零ｆｔｔ６－：／柔性ｌ：装库／垒｜ｌ识ｌ‘２序
圉２数字化装配技术搬架
３．１虚拟装配技术 虚拟装配是基于并行设计与分析嚣境的数字
化预装配（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｅａｓｓｅｍｂｌｙ，ＤｐＡ），装配过程仿 真综合考虑了零件的几何信息、工装信息、ＢＯＭ定 义、作业路线、工作指令等，在预装瓢仿真孛发现阙 题，优化工艺，提高效率及降低成本。图３所示为 国外某航窀公闭先进虚拟装配环境界面。
据管理 曩蘸我溪航空企她所浍糟的苏联生产与管理 体系已严重阻碍了数字化技术的发展。虽然近年 来航空企业在数字化工程的实施过程中，根据自身 的需求裁定７一些标准与规范，傻还不足以构成支 持整个行业的标准体系。因此，结合我国的实际情 况，有必要建立一套数字化制造的标准规范体系。 可以先建立急需的、必需的标准，如数字化装配标 准规范体系，强调标准的可执行性、实用性，同时考 虑后续体系表的扩展及动态管瑗的完善。 数字纯应雳技术的核心是数据，数据的生成、 管理及存储遍布飞机制造整个过程。通过实施产 品数据管理（Ⅸ）Ｍ），建立一套基于产品属性和配
装配技术已成隽制约我国飞机快速研制的巨大障 碍。
近年来，我国航空企业及科研院校在引进国外 先进装配技术的同时，在工装设计方瑟的研究较 多，主要集中在采用ＣＡＤ技术进行飞机型架及榴 关性设计，包括型架标准件库的建立和缎架优化及 参数设计等【３－－５】。在测量技术方蘑，计算撬辅助
电子经纬仪（Ｑ盯）及激光跟踪仪（ＬＴ）等先进设备
在同行业航空企业竞争中取褥优势，象征性事件是 ２∞７年７月８器波音７８死嘛鞠ｌｉｎｅｒ的如期下线，网 时波音公司宣布已取得１ １００多亿美元的７０７架波 音７８７飞机的订单。
洛克希德·马丁公司牵头研制的Ｊ汀战机原翟 机ｘ一３５，采用具有激光定位、电磁精密制孔等数 字他柔性装配特点的龙门钻剿系统，使装配周期减 少了２／３，工装数繁由３５０件减少到１９件，成本降
产。 ｃ．移动装配生产线技术。波音公司将飞机放
在由传送链移动的轮车生产线上，使飞机沿生产线 移动装配。通过射频信号实时传送来实理对飞规 移动装配生产线的远程控制，并监控飞机移动的情 况。飞机在２个装配台的移动只需ｌｈ，可同时移 动７絮飞枧，并能保证飞机之闼的等距及等离。同 时因传送链在地板上，地下总线能够保证恒电流供 应及防火等监控管理。纠前，波音公司已经柱移动 装配生产线上连续建造了波音７１７、７３７、７５７等单 通道飞机。该技术大大缩短了民用飞机交付时间。
３数字化柔性工装关键技术
数字化柔性装既是建立在计算机数字信息处
膊３先进虚拟装配用户界面
３．２柔性（无型架）装配技术
柔性装配技术是一种能适应快速研制、低成本 制造及工装可驻组模块化的先进装配技术。发展 目标是无型架数字纯装酝平台，滋盖了柔性工装、 精确定位与测嚣、数据采集／处理系统。无型架数 字化装配技术将彻底减少飞机装配对型架的依赖 性。曩翦国外粱性纯装配技术主要表现在泼下凡 个方面【１１叫４Ｊ：
已逐步用于飞机装配并实现豳产化。在虚拟预装 配方夏，开展了飞机装配工序霹视纯仿真、装配路 径优化及装配容差分析等研究。总之，我国飞机工 装整体研究格局相对较为零散，工程缺芝系统化。
２ 国外飞机数字化柔性工装研究及 应用
飞机数字讫装配技术兴起子２０落纪鞠年代 后期，迅速发展于西方航空发达国家。１９９４年欧 盟提出“基于挤作獗多功能操作机器人的航空产 品柔性装配系统”研究项目Ｉ联，其最终霸标是实现 数字化无型架装配（ＪＡＭ）。美国Ｂｏｅｉｎ９７７７研制 髑期缩短了５０％，擞错返工率减少了７５％，成本降 低了２５％，成为数字化设计制造与并行工程技术 成功应用的典范。
３．３数字化钻铆技术
窘动钴鳞装配生产线，包括部件装配链鳞、对 接钻铆及机器人钻铆，综合了数字化整体结构精确 制造技术、激光跟踪测量定位、侧服控制等先进技 术，实现了对大毅壁板的钻铆装配工作，提离了飞 机的装配质量及效率。近年来兴起的电磁铆接在 于涉配合铆接、复合材料结构铆接、难成形材料铆 钉铆接、干涉配合紧霞件安装及改善劳动条件方面 有无法比拟的优势１１５Ｊ，将在大飞机制造中发挥重 要修用，具有广泛的应用前景。目前国内有关航空 企业及科研院校已着手该项研究。图５所示力空
ａ．行列式高速柱柔性工装。行列式高速柱工
万方数据
·现代设计与先进制造技术· 陈昌待胡圜清张冬至飞枧数字化黍性工装技术研究
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装适用于肇板及翼梁装配，如波音飞机７２７、７３７、 ７７７、Ｃ—１７等飞机翼梁的装配和空客Ａ３３０系列 机冀壁板的装配。最新的Ａ３８０壁板及翼梁装配 也采用了此类工装。图４所示为波音７２７机翼柔 性装配现场。