第5章数字化柔性装配工装
飞机柔性装配工装关键技术及发展趋势分析
飞机柔性装配工装关键技术及发展趋势分析飞机柔性装配工装关键技术，就是基于数字化技术所开发的新兴飞机尺寸调整方式，能够对飞机设计进行重组，建立出具有参考性的模块，进而形成数字化、自动化的工装系统，能够避免或是减少零部件的使用。
标签：飞机柔性装配；工装关键技术；发展趋势飞机柔性装配工装关键技术在实际应用的过程中，必须要重视飞机制造过程以及制造时间的控制，利用柔性工装可以有效缩短制造周期，提高制造质量，并且减少工装的数量，进而实现较为完善的制造模式。
1 飞机柔性配置工装关键技术现代化飞机柔性配置工装已经不再是单纯的结构工装，而是集成数字化制造方式、现代设计方式、现代化的测量方式等，结合仿真技术实施工装，不断的形成先进性工装研究内容。
此时，关键技术主要包括以下几点：1.1 飞机柔性装配工装模块化技术对于飞机柔性装配工装模块化技术的应用而言，相关技术人员不仅要重视柔性工装的模块化单元构成情况，还要对每个模块进行单独的设计，保证不会出现不符合实际制造的情况。
同时，还要对每个模块的功能加以重视，使设计人员在实施设计工作的时候，能够从装配集中挑选出一个模块单元，快速的实施重组设计工作，进而实现装配工装的柔性化。
由此可见，柔性装配工装设计技术是整个技术体系中最为重要的，每个模块单元，不仅可以单独设计，还能与其他模块相互组合，保证了结构的相似性，同时，设计人员还可以根据飞机结构设计需求，对某个模块重点设计，结合通用模块组，对工装整体装配工作进行优化。
1.2 柔性工装夹紧定位技术工装的柔性化，不仅可以快速的将产品变化情况显现出来，还能突出夹紧定位的应变能力。
对于不同的工装对象，夹紧的方式与结构也是不同的，必须要重视柔性工装夹紧定位方案的实用性，保证能够促进其有效发展，同时，夹紧定位方案还决定着柔性装配工装技术能否有效实现，对其发展就有较为良好的意义。
1.3 柔性装配工装结构优化设计技术与一般工装相比较，柔性工装的结构较为繁琐，合理的设计工作，不仅可以提升飞机结构的强度，還能增强其刚度与稳定性，使飞机装配工作得以有效完成。
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。
飞机数字化装配柔性工装的低成本化
飞机 数 字 化 装 配柔 性 工 装 的低 成 本 化
王 亮 李 东 升
（ 京 航 空 航 天 大 学 机 械 工 程 及 自动 化 学 院 ， 京 ，０ １ １ 北 北 １０９）
摘 要 ： 字 化 柔 性 工 装 是 现 代 飞机 装 配 中工 装 的 主 要 形 式 。 性 工 装 通 过 其硬 件 系统 和 软件 系 ， 数 柔 实现 了 工 装 的
第 ４ ４卷 增 刊 ２１ ０ ２年 ４月
南
京
航
空
航 天 大 学 学 报
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ Ｓ １ ４ ．
Ａｐｒ ２０１ ． ２
ｔ ｏｎ ｕｔｃ Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＮａ ｊ ｇ Ｕｎｖ ｒｉｙ ｏ ｒ ｎａ ｔｃ Ａ ｓ ｒ ａ ｉｓ ｏ ｒ ａ ｎｉ ｉｅ ｓｔ ｆＡｅ ｏ ｕ ｉｓ ｏ ｎ
Ｌｏ Ｃｏ ｔ ｏ ｅ ｉ ｌ ｏ ｉ ｃ ｏ ｏ ｙ ｗ ｓ ｆ Ｆｌ ｘ ｂ ｅ Ｔｏ ｌｎｇ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ ｆ ｒ Ａｉ ｃ ａ ｔＤｉ ｉａ ｓ ｍ ｂ ｙ ｏ ｒ ｒ ｆ ｇ ｔ ｌＡｓ ｅ ｌ
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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。
飞机装配先进定位技术
飞机装配先进定位技术摘要：随着科学技术的迅速发展，信息技术和数字技术在飞机装配中得到了合理利用，飞机装配定位技术也迅速发展。
飞机产品结构复杂、零部件多、协调关系复杂，使得飞机装配占飞机制造的50%至60 %。
飞机装配的位置已经从刚性和手工性转变为柔性和数字化，目前正在使用现代技术进行飞机装配，加强对这一内容的分析是有益的。
关键词：飞机装配；定位技术；先进性前言随着信息技术和信息技术的不断进步，数字技术已成为制造业的重要方向。
由于航运业竞争激烈，飞机的运输能力受到严格要求，交货周期应该缩短。
因此，航空业必须利用现代技术和设备，在一定程度上提高其产品质量，从而缩短制造周期。
飞机是航空领域的重要产品。
今后，飞机制造和安装技术无疑将继续在数字化和计算机化领域发展。
1工艺规划技术与仿真飞机装配时，迫切需要规划装配方法，优化装配系统的布局。
飞机的装配过程包括结构尺寸、装配设备密度、设备类型多样性、占地面积小等特点。
部件装配、人机工程学和其他仿真分析是提高机床组件效率和减少碰撞所必需的。
从而，正确规划飞机装配程序可以有效解决机械设计中的一系列问题，确保飞机装配的质量和效率。
飞机组件的工艺计划和仿真主要包括:(1)为飞机组件创建仿真模型、生成组件命令和优化。
在组件仿真模型中，建立了组件系统布局的性能评价体系。
对于装配方法，在数字量的基础上进行装配协调，为飞机装配系统建立仿真模型，并为飞机生成和优化装配指令。
(2)基于离线仿真分析。
自动机械，如飞机装配中越来越多地使用自动钻孔，需要将工艺信息转换为设备可以识别和执行的指令信息。
基于离线仿真分析的装配配置可以有效地更正装配工艺转换为NC装配命令的过程。
(3)飞机组件的三维可视化创建组件过程的交互式三维可视化环境。
分析产品的可制造性、可行性、可拆卸性和可维护性，生成相应的分析报告和流程文件，为自动钻孔、柔性定位等数字装配工具的应用提供技术支持。
提供。
(4)机器仿真。
机器人仿真是分为手动运动路径和调整姿势的仿真。
现代飞机装配技术_知识要点
现代飞机装配技术知识要点—、绪论1、飞机装配定义：根据尺寸协调原则，将飞机零件或组件按照设计和技术要求进行组合、连接形成更高一级的装配件或整机的过程。
2、飞机装配发展历程：人工装配、半自动化装配、自动化装配。
3、飞机结构特点：零件多、尺寸人、刚度小、外形复杂、精度要求高。
其装配具有与一般机械产品不同的技术和特点。
4、现代飞机装配技术发展趋势：（1）柔性化：工装和设备适合多种机型或零部件。
（2）自动化：高效自动化装配，具体体现为零部件自动化定位调姿、自动化制孔等。
（3）数字化：高精度数字量传递。
（4）集成化：工艺、工装、设备紧密集成为有机整体。
二、数字化制造1、数字化制造和传统制造的直大区别：（1）改模拟量传递为数字量传递。
（2）把串行工作模式变为并行工作模式。
2、飞机数字化特点：缩短产品研制周期，提高产品质量，降低研制成本。
2、国外飞机数字化技术发展3个历程：4、飞机数字化制造的3个内容：CAD绘图技术、CAD建模技术、MBD技术。
5、数字样机的主要内容：（1）1级数字样机：飞机产品设计从用户的需求开始。
飞机总体设计组经过对飞机的航程、所需燃油、载客量、总体性能及制造成本进行分析后，得出的数据就作为进行初步产品数字建模的依据。
建立飞机总体定义包括飞机的描述文档、三面图、外形气动布局和飞机内部轮廓图（DIP）o（2）2级数字样机：在生产设计数据集发放之前，为工程部门用来进一步进行产品开发，验证设计构型等。
已经用它对飞机结构设计和不同设计组之间的界面进行了协调，零部件外形已经确定下来，但还未进行详细设计。
在这阶段数字化预装配（DPA）的工作进展主要体现在为飞机的可维护性、可靠性、人机工程以及支持装备的兼容性等进行了尽可能的详细设计，但尚未进行详细的装配和安装设计。
工艺装备设计以及描述装配顺序的工艺计划正在进行中。
（3）3级数字样机：这阶段，对详细设计零部件进行完整的数字化预装配，诸如对飞机上的管道系统、控制电缆等制造和安装进行最后计算机描述。
飞机蒙皮柔性检测工装的应用
飞机蒙皮柔性检测工装的应用甘忠,蒲理华(西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室)许旭东,袁胜(成都飞机工业(集团)有限责任公司)随着国内外航空技术的不断发展，各种军用和民用飞机更新速度加快，为提高飞机的气动性能，对蒙皮件的成形质量提出了很高的要求。
由于飞机蒙皮件普遍具有多品种、小批量以及单件生产的特点，零件检测、配套的工装生产以及产品的快速响应与降低零件制造成本等因素构成了巨大的矛盾。
以模线、样板、表面样件、正反模型等模拟量为制造依据的传统协调方式不再完全满足现代飞机高精度、低成本、短周期的研制需求，以数字量为制造依据的协调方式逐渐成为现代飞机研制的主流。
在此情况下，柔性快速检测技术开始在飞机研制过程中广泛应用，并成为现代飞机研制过程中不可缺少的一环。
由于飞机蒙皮零件通常是具有自由曲面外形的薄壁壳体，外形尺寸复杂，刚度低，会在自身重力的作用下发生变形。
在检验蒙皮零件的外形是否符合理论外形时，需要设计合理的固持装置，补偿零件由于加紧力、自身重力产生的变形，获得零件在自由状态下的外形，为制造协调提供依据。
因此迫切需要建立一种新的蒙皮检测工装来满足飞机零件制造的要求。
针对现代飞机蒙皮零件在试制阶段高精度、低成本、短周期的制造需求，需要研究一种数字化、柔性、低成本、快速生产的检测工装，飞机蒙皮柔性检测工装恰好符合这种具有小批量、低成本、高精度要求的飞机蒙皮件生产的需要。
传统飞机蒙皮检测手段飞机蒙皮从曲面特征上一般分为单曲度蒙皮和双曲度蒙皮，曲面特征不同，所以检测手段也不同。
单曲度蒙皮零件：需要使用样板或者成套的切面样板、塞尺、直尺、模胎，以检验零件的外形与理论外形的符合情况、母线的直线性以及零件的轮廓尺寸。
检验方法是：使样板对准蒙皮的横切面并且测量它们之间的间隙；使直尺和蒙皮纵切面贴合并测量间隙；使蒙皮边缘对准模胎或样板上的切割线。
双曲度蒙皮零件：需要使用模胎、拉型模、检验架、塞尺来检验零件外形与理论外形的符合情况以及零件的轮廓尺寸。
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。
第5章 飞机装配工艺(总装)
（2）柔性工装
板件装配
板件 型架 外卡板
隔板
定位板
蒙皮
内卡板 夹紧件 桁条 定位板
以外卡板定位的部件（前机身）装配型架
简易工装
多点可调支撑结构
载荷(单独支撑) X轴行程 Y轴行程 Z轴行程 重复定位精度 (单轴) 重复定位精度(总量) 总精度 1.000 N 50mm. 1200mm. 600mm. 0.02mm / 轴 0.05mm (总量) 0.125mm
（1）定位与测量技术
水平测量：目前一般采用水平测量的方法来调整 和检验各部件间的相对位置。
基本过程是：在部件装配时，在部件表面规定的位置上， 按型架上专用指示器作出测量点的记号（涂红色的冲坑， 凸头或空心铆钉等），这些记号称为水平测量点，它实际 上是将飞机理论轴线转移到部件表面的测量依据。因此， 在测量过程中，只要检查这些点的相对位置数值，就可借 以确定部件间相对位置是否符合技术要求。
翼面测量图
机翼对称性检查
2
2015/6/12
新型测量设备
激光跟踪仪 室内GPS
夹具检查
激光跟踪仪
波音使用激光跟踪仪情况
3
2015/6/12
空客A340 A340-600RCT装配
室内GPS测量系统及其在飞机装配中的应用
根据GPS测量原理,在21世纪初人们提出了基于区域GPS技 术的三维测量理念,进而开发出了一种具有高精度、高可 靠性和高效率的室内GPS(Indoor GPS=iGPS)系统,主要用 于解决大尺寸空间测量与定位问题。其原理像GPS一样, 利用三角测量原理建立三维坐标体系,不同的是采用红外 激光代替了卫星(微波)信号。它利用发射器发出红外光信 号,众多个接收器就能独立地计算出它们的当前位置。 iGPS系统能够建立一个大尺寸的空间坐标系,据此进行坐 标测量、跟踪测量、准直定位、监视装配等测量任务
飞机数字化技术论文
飞机数字化技术论文导读：我根据大家的需要整理了一份关于《飞机数字化技术论文》的内容，具体内容：在国家经济与科学技术快速发展的背景下，飞机数字化装配技术的应用十分广泛。
我整理的，希望你能从中得到感悟!篇一飞机装配数字化技术学术探讨[摘要]本文通过对数字化装...在国家经济与科学技术快速发展的背景下，飞机数字化装配技术的应用十分广泛。
我整理的，希望你能从中得到感悟!篇一飞机装配数字化技术学术探讨[摘要]本文通过对数字化装配技术的特点以及目前我国飞机装配技术现状进行简要分析，从而对飞机装配数字化应用和技术要点进行详细说明，为全面提高飞机装配协调性和稳定性提供坚实的基础。
[关键词：]飞机装配;数字化;技术中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：我国由于科技发展起步时间短，造成一些精密技术上实行效果差的现象。
在飞机制造装配中，治理方式和方法存在着一定的不足。
虽然我国已经采用先进的激光跟踪技术和计算机辅助经纬仪等设施，但是在安装过程中却很少用到更加先进的安装和设计技术，虽然部分程序上做到了简化处理，结构得到清减。
但是与发达国家相比，仍然在飞机装配技术中存在着一定的差距不足。
目前我国虽然在各个环节上已经做到数字化信息传递，但是在部分领域上仍然处于孤岛现象，对于模拟量传递依然不能得到相应的有效解决。
数字化技术未能得以广泛应用，导致装配人员在进行现场工作时，仍要进行手动翻阅查看设计图纸和工艺文件，大大增加了生产制造周期。
同时由于工作的繁琐模式，早场质量不能得以保证，经常出现装配错误，为与飞机整体结构稳定性和安全性起到负面影响。
1、飞机数字化装配技术要点(1)飞机装配标准工艺与专家数据库的建立。
对于飞机装配技术首先要进行的技术要点就是对于飞机装配技术中各项对顶的分析，通过经验和工艺方法的总结，有效地将飞机装配工艺的标准制定出来，同时通过一定的技术方法将数字化标准实行在工艺当中，运用技术处理与专家数据库进行有效的连接，建立完善的系统体系。
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。
现代飞行器制造工艺学复习题简答及答案贾玉红何景武新精编版
现代飞行器制造工艺学复习题简答及答案贾玉红何景武新GE GROUP system office room 【GEIHUA16H-GEIHUA GEIHUA8Q8-1.飞机产品的特点及其制造工艺的特点。
飞机产品的特点：1、零件数量大、品种多2、外形复杂、精度要高3、零件尺寸大、刚度小4、材料品种多，新材料应用比例大5、结构不断改进，产量变化范围大制造工艺的特点：1、需采用新的保证互换性的方法-模线样板工作法；2、生产准备工作量大，需采用大量模具、夹具、型架等工艺装备，数字化制造技术；3、批量变化范围大，手工劳动量大，现在用柔性制造技术；4、零件加工方法多种多样，装配劳动量比重大；5、生产协作能力强，推行并行工程。
2.弯曲、拉伸、拉形、拉弯、落锤成形、液压成形、喷丸成形、旋压成形及胀形等典型成形工艺的成形原理、成形极限、容易出现的问题及解决方法。
弯曲：成型原理：弯曲是将平直板材或管材等型材的毛坯或半成品、用磨具或其他的工具弯成具有一定曲率和一定角度的零件的加工成型方法。
材料外层纤维受拉，内层纤维受压，中性层不变。
成形极限：当万区间相对弯曲半径小到一定程度时，会是万区间外表面纤维的拉伸应变超过材料所允许的极限而出现裂纹或折断，此时的变形记先成为成形极限。
相对弯曲半径r/t 达到材料即将破裂的极限是的min r问题：主要问题是回弹。
解决办法：补偿法、加压法，加热校形法及拉弯法。
拉伸原理：拉伸是在凸模作用下将平板毛坯变成开口空心零件的过程。
（凸缘切向收缩为筒壁，筒壁为传力区）成形极限：当壁筒要拉断时的拉伸系数为极限拉伸系数。
在筒壁将要拉断时的最小拉伸系数0/m d D容易出现的问题：凸缘起皱和筒壁拉裂。
解决办法：用压边圈防止外皱。
用带拉伸筋的凹模、反向拉伸法和正反向联合拉伸法防止内皱。
拉形原理：拉形时板料两端在拉形机夹钳夹紧的情况下，随着拉形模的上升，板材与拉形模接触产生不均匀的双向拉伸变形，是板料与拉形模逐渐贴合的成型方法。
现代飞行器制造工艺学复习题简答及答案贾玉红何景武新
1.飞机产品的特点及其制造工艺的特点。
飞机产品的特点：1、零件数量大、品种多2、外形复杂、精度要高3、零件尺寸大、刚度小4、材料品种多，新材料应用比例大5、结构不断改进，产量变化范围大制造工艺的特点：1、需采用新的保证互换性的方法-模线样板工作法；2、生产准备工作量大，需采用大量模具、夹具、型架等工艺装备，数字化制造技术；3、批量变化范围大，手工劳动量大，现在用柔性制造技术；4、零件加工方法多种多样，装配劳动量比重大；5、生产协作能力强，推行并行工程。
2.弯曲、拉伸、拉形、拉弯、落锤成形、液压成形、喷丸成形、旋压成形及胀形等典型成形工艺的成形原理、成形极限、容易出现的问题及解决方法。
弯曲：成型原理：弯曲是将平直板材或管材等型材的毛坯或半成品、用磨具或其他的工具弯成具有一定曲率和一定角度的零件的加工成型方法。
材料外层纤维受拉，内层纤维受压，中性层不变。
成形极限：当万区间相对弯曲半径小到一定程度时，会是万区间外表面纤维的拉伸应变超过材料所允许的极限而出现裂纹或折断，此时的变形记先成为成形极限。
相对弯曲半径r/t 达到材料即将破裂的极限是的min r问题：主要问题是回弹。
解决办法：补偿法、加压法，加热校形法及拉弯法。
拉伸原理：拉伸是在凸模作用下将平板毛坯变成开口空心零件的过程。
（凸缘切向收缩为筒壁，筒壁为传力区）成形极限：当壁筒要拉断时的拉伸系数为极限拉伸系数。
在筒壁将要拉断时的最小拉伸系数0/m d D容易出现的问题：凸缘起皱和筒壁拉裂。
解决办法：用压边圈防止外皱。
用带拉伸筋的凹模、反向拉伸法和正反向联合拉伸法防止内皱。
拉形原理：拉形时板料两端在拉形机夹钳夹紧的情况下，随着拉形模的上升，板材与拉形模接触产生不均匀的双向拉伸变形，是板料与拉形模逐渐贴合的成型方法。
成形极限：在拉形时，挡板料濒于出现不允许的缺陷时的拉形系数max 0/l l 。
容易出现的问题：拉裂、起皱。
解决办法：防止拉裂的主要方法是控制一次拉形变量；防止起皱可使夹头钳口取现金量符合模具两端对应曲面的剖面形状，在操作中正确配合夹头拉伸和台面上顶的动作。
现代飞机装配数字化技术应用
现代飞机装配数字化技术应用发布时间：2021-07-13T05:01:12.974Z 来源：《防护工程》2021年9期作者：王法丽1 王英杰2 程旭3 [导读] 飞机制造数字化技术的应用，使得飞机装配领域发生着制造模式的变革。
1.沈阳飞机工业（集团）有限公司辽宁沈阳 1108502. 空军装备部驻沈阳地区第一军事代表室3. 空军装备部驻沈阳地区第一军事代表室摘要：飞机制造数字化技术的应用，使得飞机装配领域发生着制造模式的变革。
这种变革不是简单地将某些数字化技术应用到现有的工作环节中，而是一种全新的技术体系。
本文从装配设计、装配工艺方法、工装形式、测量分析方法等方面阐述数字化装配应用技术。
关键词：装配工艺设计；工装数字化；数字化装配、测量引言飞机数字化装配技术改变了飞机装配生产方式，涉及多学科、多领域知识的综合运用，是一个全新的技术体系来支撑其应用。
全面地了解和掌握飞机数字化装配技术及其应用理念，可以推动飞机装配技术快速发展。
本文以工程应用为宗旨，结合应用案例介绍了装配工艺设计、工装设计制造及装配测量分析，阐述数字化条件下的飞机装配体系。
1 装配结构设计应用飞机装配是将各零件或组合件按产品技术要求相互准确定位，并用规定的连接方法组合成部件或产品的过程。
为了保证装配协调及外形准确度要求，飞机装配要进行详细的产品几何定义及协调方法，随着数字化技术的发展、运用，产品的设计方法和协调方式发生质的变化。
1.1 传统装配模式飞机零件及连接方式以二维图样形式用尺寸描述零件的外形轮廓和相互间位置关系。
通过模线样板—标准样件工作法保证飞机制造的协调，是以模线样板—标准样件为制造协调依据按设定的协调路线依次进行尺寸传递，进行零件工装、零件、装配工装的制造，即模拟量协调方法，制造过程只能串行开展，研制周期长。
1.2 数字化装配模式随着计算机辅助设计制造技术的发展，三维数字化设计制造技术的应用，将设计信息和制造要求信息显性化、结构化地共同定义到产品三维数字化模型中，是基于模型的集成的三维实体产品定义，这样可以取消二维工程图，也便于后续数据处理，同时保证数据源唯一性，基本不存在数据传递环节，消除传递误差，保证研制质量、缩短周期。
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MMT 5.1 数字化柔性装配工装的构成
❖ 数字化柔性装配工装的构成
飞机装配工装系统构成及工作原理
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MMT 5.1 数字化柔性装配工装的构成
❖ 数字化柔性装配工装的构 成
机械定位装置 （1） 骨架
骨架是机械定位装置的基体， 用以固定和支撑定位夹紧元件、 调整机构及锁紧机构，保持各元 件空间位置的准确度及稳定性。
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MMT 5.1 数字化柔性装配工装的构成
❖ 数字化柔性装配工装的构成
柔性工装数控系统
测量命令，测量参数
位姿参数
对接数据处理系统
控制命令,运动参数
定位器信息 运动控制系统信息
对接辅助 测量系统
运动控制系统
测量参数 实测数据
实测数据
基准点搜 索中心 激光跟踪仪
调姿部件
定位器位置 脉冲信号
传感器
脉冲信号
测量点坐标 显示
数据交互
测量命令 测量坐标
发送
获取
测量数据处理 坐标系统一 位姿解算
位姿跟踪测量
测量控制网
TCP/IP 对接数据 处理软件
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MMT 5.1 数字化柔性装配工装的构成
❖ 数字化柔性装配工装的构成
翼身自动对接辅助测量系统
开始
数字模型导入
调姿基准点选取 激光跟踪仪 连接与初始化
激光跟踪仪 否 重新布站
MMT 5.2 装配位姿关系数学描述
2.1 位置和姿态的表示
这些旋转变换可以通过右图推导
Axp Bxp cos Byp sin
A yp Bxp sin Byp cos
Azp Bzp
AAxyppcsions
sin cos
00BBxypp
Azp 0
0 1Bzp
这是绕Z轴的旋转. 其它两轴只要把坐标次序调换可得 上页结果.
AP[px
py
p]T z
空间物体B的方位(Orientation)
可由某个固接于此物体的坐标系{B}
的三个单位主矢量[xB,yB,zB]相对于 参考坐标系A的方向余弦组成的3x3
矩阵描述.
MMT 5.2 装配位姿关系数学描述
2.1 位置和姿态的表示
r11 r12 r13
A B
R
r21
r22
r23
调姿基准点可测 性是否满足
是 公共基准点手动测量
测量坐标系与 全局坐标系统一
调姿基准点测量
部件初始位姿标定
对接数据处理软件
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MMT 5.2 装配位姿关系数学描述
2.1 位置和姿态的表示
1.位置描述 在直角坐标系A中,空间任意一点p的位置(Position)
可用3x1列向量(位置矢量)表示:
2.方位描述
柔性工装
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MMT 5.1 数字化柔性装配工装的构成
❖ 数字化柔性装配工装的构成
柔性工装
保型架 柔性定位器
托架式柔性自 动定位器组
中机身
托架式柔性自 动定位器组
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MMT 5.1 数字化柔性装配工装的构成
❖ 数字化柔性装配工装的构成
飞机装配工装系统构成及工作原理 （1）在柔性工装应用集成管理系统中进行配工艺规划、同时进行装配工艺仿 真 （2）将生成的工装理论驱动数据解析为数控系统动作指令并传递至柔性工 装的数控系统; （3）数控系统根据动作指令计算各定位器轴的调形轨迹,驱动定位器调 形 （4）定位器调形到位后,在线检测系统实时测量定位器位置,并将测量数据传 递至离线编程与仿真管理系统; （5）离线编程与仿理系统将测量数据与理论数据进行比较,检查其是否满足 装配要求,若测量数无法满足装配需求,系统将自动生成优化数据并由数控系统 进一步调形,直到定位器位置精度满足装配要求。
运动控制器
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MMT 5.1 数字化柔性装配工装的构成
❖ 数字化柔性装配工装的构成
翼身自动对接辅助测量系统
对接工程 数据集
STEP / IGES
对接辅助测量软件
翼身自动对接辅助测量系统
数字化测量设备
激光跟踪仪1
激光跟踪仪n
TCP/IP
TCP/IP通讯模块
图形信息交互界面
测量点 点选取
测量点可 测性检查
r31 r32 r33
上述矩阵称为旋转矩阵,它是正交的.即
B AR1B ABT B AB1 若坐标系B可由坐标系A,通过绕A的某一坐标轴获 得,则绕x,y,z三轴的旋转矩阵分别为
10 0
c 0s
c s0
R (x ,) 0 0c s c s R (y ,) 0 s1 0c 0 R (z,) s 0 c 0 1 0
骨架的结构可分为： 框架式、 组合式、整体底座式、分散底座 式。
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MMT 5.1 数字化柔性装配工装的构成
❖ 数字化柔性装配 工装的构成
机械定位装置 （2）定位夹紧元件
定位夹紧元件用于保 证构件在装配过程中的 准确位置。
定位夹紧元件主要包 括：接头类、外形类、 专用元件。
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MMT 5.1 数字化柔性装配工装的构成
柔性工装数控系统
飞机翼身自动对接系统
对接辅助测量系统
对接数据 处理系统
运动控制系统
执行机构
激 光 跟 踪 仪
对接 辅助 测量 软件
定
翼身 调姿 轨迹 规划
翼身 调姿 过程 仿真
位 器 驱 动 逆
解
信 定号 控位监 制器测 器驱、 动反
馈
机 翼 调 姿 机 构
中 机 身 调 姿 机 构
其 它 辅 助 工 装
MMT 第5章 数字化柔性装配工装
本章要点
数字化柔性装配工装的构成 装配位姿关系数学描述 典型的柔性装配工装
1
MMT 5.1 数字化柔性装配工装的构成
❖ 数字化柔性装配工装的构成
飞机装配工装的两种结构形式 （1）刚性工装。优点：专用性强、稳定性好，缺点：设计周期长、占地 面积大，结构开敞性差。 （2）柔性工装。优点：具有数字化、模块化、各重构、可重复利用等优 点，缩短了设计周期长、减少了工装数量、提高了工装快速响应产品变化 的能力。缺点：硬件系统、软件系统复杂。
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MMT 5.1 数字化柔性装配工装的构成
❖ 数字化柔性装配工装的构成
刚性工装
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MMT 5.1 数字化柔性装配工装的构成
❖ 数字化柔性装配工装的构成
刚性工装
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MMT 5.1 数字化柔性装配工装的构成
❖ 数字化柔性装配工装的构成
柔性工装
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MMT 5.1 数字化柔性装配工装的构成
❖ 数字化柔性装配工装的构成
❖ 数字化柔性装配工装的构成
机械定位装置 （3）调整机构
调整机构用于工装本体的每个定位器的位置调整。
工艺接头 伸缩柱
伸缩柱筒 伸缩柱直流 伺服电机
中间层驱动 滑块
中间层滑块直 流伺服电机
底座
底层驱动 底层驱动滑块 滑块 直流伺服电机
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MMT 5.1 数字化柔性装配工装的构成
❖ 数字化柔性装配工装的构成