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飞机装配定位方法及其应用案例

飞机装配定位方法及其应用案例
飞机装配定位方法及其应用案例

一、飞机装配定位方法及其应用案例

飞机装配过程一般是由零件先装配成比较简单的组合件和板件,然后逐渐地装配成比较复杂的锻件和部件,最后将部件对接成整架飞机。

机翼和机身具有不同的功能,故结构不同,所以要设计成两个单独的部件,发动机装在机身内,为便于更换,维护和修理,将机身分为前机身和后机身,鸵面相对于固定翼作相对运动,故划分为单独部件,某些零件设计有可卸件,以便维护,检查及装填用。

在装配过程中首要问题是要按图纸及设计要求确定零件,组合件之间的相对位置,即进行装配定位。。定位方法是完成在装配过程中定位零件、组合件的手段,包括基准件定位法、画线定位法、装配孔定位法和装配型架定位法四种常用的定位方法:

1、用基准零件定位

待装配的零件、组合件以基准零件、组合件或者先装的零件、组合件来确定装配位置。这种装配定位方法简便易行,装配开放,协调性好,在一般机械产品中大量使用。基准零件一般是先定位或安装好的零件,零件要有足够的刚度及较高的准确度,在装配时一般没有修配或补充加工等工作。在飞机制造中,液压、气动附件以及具有如(图1-1)所示,连接框和长行用的角片可以预先装在长行上,然后按角片确定框的纵向位置,或者在骨架装配时按框和长珩定位角片。这种基准件定位法要求基准件位置准确、刚性强,多用于小零件和小组合件的定位,方法简单、方便。

2、用画线定位

即待装配的零件按画在零件上的线条确定装配位置,如(图1-2)所示,角材位置按腹板上划线定位。这种定位方法准确度较低,一般用于刚性较大,无协调要求和位置准确度要求不高的零件定位;还有此方法工作效率不高,容易产生差错,所以在飞机研制阶段为了减少工艺装配数量,采用这种方法定位零件,在成批生产中作为一种辅助的定位方法

3、用装配孔定位

即是把相互连接的零件、组合件分别按一定的协调手段,具体过程如下:装配以前,在各个零件的部分铆钉位置上(一般是每隔400mm左右钻一个装配孔,孔径比铆钉孔径小)预先按各自的钻孔样板分别钻出装配孔,装配时个零件之间的相对位置按这些装配孔设置。如图1-3所示。其中,孔称为装配孔。

装配孔的数量取决于零件的尺寸和刚度,一般不少于两个。在尺寸大、刚性弱的零件上取的装配孔数量应适当增加。这种定位方法在铆接装配中应用比较广泛。它适用于平面型和单曲面壁板型组合件装配。按装配孔定位的特点:(1)定位迅速、方便;

(2)减少或简化装配型架;

(3)开敞性好;

(4)比画线定位准确度高。

用装配孔定位的装配方法不需要使用专用夹具,故在成批生产中,在保证准确度前提下,应尽量使用装配孔定位的方法。对一些形状不是很复杂的组合件或板件,如平板、单曲度以及曲度变化不大的双曲度外形板件,都可采用装配孔方法进行装配。

4、用装配型架定位

最基本的一种定位方法。准确度取决于装配型架的准确度,保证装配准确度先保证装配型架的准确度。

由于飞机的零件、组合件尺寸大,刚度小,因此,为了进一步提高零部件之间的协调性和互换性,确保装配准确度,在飞机装配中通常采用装配型架(夹具)定位来保证零组件在空间相对准确的位置关系。装配型架定位是飞机制造中最基本的一种定位方法,它除了起定位作用外,还有校正零件形状和限制装配变形的作用。

一般机械产品的装配夹具是为了提高生产生产率,而飞机装配型架的主要功能是确保零件组件在空间相对正确位置。零件定位、校正零件组件的空间位置的

准确度。

图1-4 机翼装配型架示意图

图1-4所示为机翼装配型架示意图。机翼外形由卡板定位,机翼接头及副翼悬挂接头由反映部件之间连接关系的接头定位器来定位。

飞机装配中采用了大量装配复杂的型架,使制造费用大,生产准备期长,因此,在型架设计中应仔细研究各装配单元的定位方法,在确保准确度的前提下,综合采用各种定位方法,使型架结构尽可能简单。

装配型架定位的特点:

(1)装配的准确度高,有校验零件外行和限制装配变形的作用;

(2)定位迅速、方便,可以提高装配工作生产率;

(3)装配工作不够开敞,定位件占具空间;

(4)保证产品达到生产互换和使用互换的要求;

(5)生产准备周期长。

5、用坐标定位孔定位,定位孔分别配置在型架和零件上而装配孔在装配的两个零件上。

6、用基准定位孔定位,基准定位孔是配置在两个组合件板件或者锻件,而装配孔在两个零件上

对定位的要求:

(1)保证定位符合图纸和技术条件所规定的准确度要求;

(2)定位和固定要操作简单可靠;

(3)所用的工艺装备简单,制造费用少。

二、飞机装配型架的作用及其应用案例

型架的功用:

1、保证产品的准确度及互换性。

首先,应有过定位来保证零件的准确形状,这样才能保证工件在装配过程中既有准确形状又有必须的工艺刚度。

其次,无论铆接、胶接、焊接,在连接中都产生不同程度的变形,装配型架要能限制工件的变形。

第三,一般机械制造中保证产品互换性主要通过公差及配合制度和通用量具,而飞机制造中通过相互协调的成套的装配型架。因此型架的另一特点是成套性和协调性。

2、改善劳动条件,提高装配工作生产率,降低成本。

飞机装配型架关键特性具有一般关键特性的特点,同时结合飞机柔性装配型架与数字化测控制系统在飞机装配中的应用,飞机装配型架关键特性还具有一些独特的特点:

1)在装配型架设计阶段,根据用户需求与被装配产品特点,结合当前企业拥有的加工、制造等能力,设计产品装配型架。在设计过程中主要涉及为保证飞机产品主要尺寸和位置的定位器设计、保证产品外形准确度的定位面的设计等,初步把这些主要尺寸作为关键特性进行控制。装配型架关键特性与一般关键特性一样根据关键特性的可测量性和可控制性沿制造树逐级向下传递,形成关键特性树,同时上级关键特性由下级关键特性保证。

2)在装配型架安装阶段,把设计阶段定义的保证产品主要尺寸和外形准确度等定位特征作为关键特性,在主要定位结构上设置靶标点,把测量靶标点的坐标与理论坐标相比较,进行实时反馈和补偿,精确安装各种定位器。

3)在产品装配阶段,控制系统控制随动定位器运动到理论位置以精确定位产品,把这类通过控制系统控制的随动定位器或定位机构的精确定位也作为关键特性进行控制。

航空制造业的竞争日趋激烈,人们要求飞机的承载能力更强,更高效,而交货周期却更短。为满足这些严格的要求,飞机设计师不得不寻求更先进的设计方法和工具,以提高产品质量,缩短研制周期。有限元分析方法和智能设计系统加速了产品的优化设计,使零件、组合件的设计达到了前所未有的精度。这些先进的方法和工具为型架设计方法的改进提供了技术基础。

传统型架设计方法存在的问题

飞机结构件尺寸大,刚度小,而制造精确度要求高。为保证产品制造精度和互换协调,飞机制造过程中采用了成套装配型架。为减小装配过程中结构的变形并保证准确定位,现有装配型架采用刚性结构,而且一套型架只能用于一个装配对象,因此,飞机许多公司都采用了“确定装配”

生产准备过程中需制造大量的装配型设计方法。架。由于尺寸大,结构复杂,因此,装确定装配是用来描述产品设计过程的配型架的制造周期长,成本高,而且占一个术语,其基本思想是构成产品的地面积大。传统的装配型架上要安装许多定位件,为保证定位精度,定位件的安装往往需要专用安装仪器,如电子经纬仪、激光准直仪等,工作的分散性差,安装效率低,安装周期长。

一般飞机生产准备周期占飞机研制周期的1/2以上,而装配型架的设计制造是飞机生产准备的主要内容之一。减少型架的制造时间对缩短整个飞机研制周期有重要意义。为缩短生产准备周期,人们希望飞机设计完成后,生产工装很快就能投入使用,而型架设计的依据是飞机结构数据,因而传统的型架设计往往在飞机设计完成后才开始进行。实际生产过程中,在型架设计中确定装配设计方法装配对象的设计数据经常改动,导致装配型架的设计随之改动,这又延长了型架的设计制造周期。

确定装配设计方法

为缩短飞机研制周期,目前国外许多公司都采用了“确定装配”设计方法。装确定装配是用来描述产品设计过程的一个术语,其基本思想是构成产品的不同零件在预定义的结合面配合装配,整个装配过程不需要专门的测量仪器和复杂的测量及调整。确定装配设计方法属于面向制造和装配的设计方法的一部分,这种设计方法的潜在好处是减少工装和工具,提高装配效率,从而减少生产准备周期和制造费用。从理论上讲,这种设计方法要求零件的准确度高,不同零件“吸附在

一起(Snaptogether)”就可保证产品装配的准确度。因此,这

种设计方法必须以三维CAD系统和智能设计为设计工具,以高精度CNC设备为加工手段。

在型架设计中确定装配设计方法的一个具体应用就是采用“销钉板”(Peg

board),比如在立柱上加工许多标准的坐标孔,有相应标准的销钉与坐标孔配合。为了定位装配对象,专门加工了许多定位用刻度板完成专用结构的设计制造,这些刻度板上也有坐标孔,专用门加工了许多定位用刻度板,这些刻度板上也有坐标孔,可以通过销钉及相应的坐标孔将刻度板定位在立柱的销钉板上。刻度板是专门针对针对装配对象的特点加工的,用于桁条等结构的定位。

飞机结构和装配型架的并行设计

民用飞机的结构尺寸愈来愈大,如目前最大的超大型客机A380,双层客舱,高24m,长73m,翼展宽80m,标准机型载客550~650人。飞机结构的大型化对设计人员提出了新的挑战。由于结构尺寸的增大,设计人员需要解决承载和空气动力外形方面所遇到的许多问题,从而导致设计周期更长,设计更改更多,这必然影响工装的设计、制造周期,延长了产品的上市周期。

要缩短产品上市周期,在飞机结构设计的同时就应开始工装设计,即飞机产品和飞机工装的并行设计。由于工装的设计依据来源于飞机产品数据,要在最终产品数据还未确定的情况下进行工装设计,工装的部分结构必须独立于产品数据。工装和产品并行设计的一个基本思路是改变传统的工装结构,将其划分为独立于产品数据或只需要基本数据的标准结构和依赖于最终产品数据的专用结构件两

部分。装配型架的标准结构部分主要有立柱、底座、辅助支撑等,专用部分主要有用于定位桁条的刻度板、接头定位件等。专用件一般尺寸较小,设计、加工制造周期很短,并且不需专门的大型加工设备。标准结构的设计不需要最终产品数据或只需一些基本数据,因此在飞机产品设计的初期就可进行设计制造可进行设计制造,当产品最终版本发放后只需较短的时间就可完成专用结构的设计制造。标准件和专用件采用确定装配设计方法非常方便,并且不需专用安装工具,装配周期短。这样,在产品设计完成后很短时间内型架就可投入产品装配。

确定装确定装配和并行设计方法在A380壁板装配型架的设计制造中取

得了巨大的成功。空中客车英国公司以三维零件实体定义和开发的智能设计系统

为工具,制造工程师可以将零件几何特征很快转换为桁条定位指针,用于定位每一个桁条。

装配型架的柔性设计

大型飞机的装配型架更加庞大,制造周期长,占地面积大。传统的装配型架采用刚性结构,一套型架只能装配一个组合件或部件。柔性装配型架可以装配不同产品,能够减少型架数量,从而减少工装制造周期和费用,减少生产用地。

柔性设计的基本思想是在型架中采用可以快速调整的机构,以满足不同装配对象的装配要求。一般型架有数个立柱,每个立柱上有多个定位件。分析A340-600的柔性型架的桁条定位部分可以发现。柔性型架的立柱、定位件,甚至底座都是可以移动或调整的。采用确定装配设计方法设计制造的A380壁板装配型架有数个桁条定位在型架上。型架的立柱上有带多个坐标孔的“销钉板”上。

定位桁条的刻度板通过定位梢固定在“销钉板”上。立柱上的定位指针在Z向

可以通过螺纹调整,通过丝杠可以在Y向移动。立柱通过底座上的导轨可作X向移动。为了保证装配对象在Y向的定位,在底座上往往有多个辅助支撑。辅助支撑通过导轨可作X向移动,Y向定位点可以通过调整伸缩顶杆来调整。空客英国公司制造的柔性高速铆接系统中有两套柔性装配型架,可以铆接A330/340,A319/320/321;A300系列飞机机翼上下共有12种壁板,

型架经过一定的调整,还可用于8种壁板的装配。每套型架有10个可移动的立柱,2个围框式接头定位板,5个辅助支撑及底座。每个立柱上有一套定位系统以满足不同壁板结构的定位要求。定位系统包括4个可调节指针定位机构,其中上下2个指针从蒙皮外表面定位,中间两个指针从蒙皮内部对壁板定位。

大型飞机装配型架在飞机研制过程中占有重要地位,其设计方法对飞机研制周期有较大影响。柔性设计方法和并行设计的采用可明显缩短型架的制造周期,减少型架数量和占地面积,对降低成本和缩短研制周期具有重要的影响。确定装配设计方法是并行设计和柔性设计实施的基础,而确定装配设计方法必须以三维实体定义和智能设计系统为设计工具,以提高CNC加工设备为手段。

三、飞机装配中胶接工艺特点及其应用案例

胶接是利用胶粘剂在联接面上产生的机械结合力、物理吸附力和化学键合力而使两个胶接件起来的工艺方法。胶接不仅适用于同种材料,也适用于异种材料。胶接工艺简便,不需要复杂的工艺设备,胶接操作不必在高温高压下进行,因而胶接件不易产生变形,接头应力分布均匀。在通常情况下,胶接接头具有良好的密封性、电绝缘性和耐腐蚀性。

胶接是通过胶粘剂将零件连接成装配件的一种方法。与传统的连接方法相比有以下显著的特点:

胶接的优点:

(1)不削弱基体材料,形成的接缝时连续的,受力分布比较均匀,连接薄板时,改善了支撑情况,提高了临界应力;

(2)减轻结构重量,提高疲劳强度;

(3)多层胶接提高材料利用率,提高结构破坏安全性能;

(4)胶接结构平滑,有良好的气动性能;

(5)有良好的密封性;

(6)胶接层对金属有防腐保护作用,可以绝缘和防止电化学腐蚀

胶接的缺点。

(1)性能分散力较大;

(2)生产质量控制要求严格;

(3)胶接质量不易检查;

(4)使用范围受限制,存在老化问题。

由于上述的种种优缺点,胶接技术在工业和生活中的应用非常广泛。当今金属胶接技术的发展方向;

1 不断完善及提高胶接质量品质;

2 不断降低成本、提高生产效率;

3 开拓和发展新材料、新结构的航空胶接技术。

胶接的一大重要应用是设备的密封。用液态的密封胶代替传统的橡皮、石棉铜片等固态垫料,使用方便,且可降低对密封面加工精度的要求,同时密封胶不会产生固态垫片因压缩过度和长时间受力而出现的弹性疲劳破坏,使密封效果更加可

靠。航空工业是胶接应用的重要部门。由于金属联接件的减少,胶接结构与铆接或结构相比,可使机件重量减轻20~25%,强度比铆接提高30~35%,疲劳强度比铆接提高10倍。因而现代飞机的机身、机翼、舵面等都大量采用胶接的金属板金结构和蜂窝夹层结构,有的大型运输机胶接结构达3200米(,有的轰炸机胶接面积占全机表面积的85%。胶接结构在航天领域中必不可少,它有着阻裂、吸波、减震、隔音等特殊作用已经广泛应用于航天工业当中。

图3-1 现代飞机的胶接

然而在传统的飞机制造过程中需要大量铆钉将金属板连接起来(一架小型飞机需要上万个铆钉),若采用胶接代替铆接,可使飞机质量减轻20%、强度提高30%}IZ}。如果飞机机身的壁板、整体油箱、机翼的零部件、直升机旋翼、舱门和地板等均采用胶接结构,可明显减轻飞机的质量、改善抗疲劳性和抗腐蚀性能,并具有节油提速增加航程、气动性能好、工艺简单、降低成本、密封绝缘、表面光滑美观和应力分布均匀等优点。目前在各种军用飞机、民用飞机的制造过程中,许多部位均采用结构胶进行粘接与密封(如机身隔框、后机身蒙皮、发动机整流罩、副翼蒙皮、机翼前缘、垂尾和平尾前缘、翼根整流片、飞机油箱、机窗、座舱!13-14}以及隔板、压板、防火层、出人门、窗口、气孔、管路、机身门窗、各种箱盖端面、垂尾及方向舵连接处等)。

所谓大飞机是指起飞总质量超过100 t的运输类飞机,既包括军用、民用大型运输机,也包括150座以上的干线客机。近年来在国际大飞机项目研究中,高分

子胶粘剂的作用举足轻重:

①具有粘接飞机零部件的作用;

②具有良好的使用性能(如优异的加工性能、良好的热性能、优良的粘接性能、

低密度、抗老化性优和环境稳定性好等)。

因此,胶接结构取代传统连接方式是一种必然趋势,对提高产品性能、减轻结构质量、简化制造工艺和降低费用等具有明显作用。

在飞机制造过程中使用的结构胶主要有

①青结构胶,如自力-2,J-44-1,SY-13 ,J-40和SY-18等;

②酚醛/丁睛结构胶,如JX-4 ,J-04,XJ-9,SF-1 ,JX-9,J-O1(用于粘接金属、非金属结构件,20℃剪切强度>20 MPa,150 }C剪切强度>9 MPa)和J-15(20℃剪切强度>29.4 MPa , 150 }剪切强度>>15.7 MPa,250 }C剪切强度>>8.0 MPa)等;

③氨酚醛/丁睛结构胶,如J-03 (20 }C剪切强度)20 MPa,150 9C剪切强度)7 MPa)等;

④酚醛/EP/丁睛结构胶,如J-42等;

⑤改性EP结构胶,如自力一4,SL-1等;OEP/聚硫结构胶,如SY-16

等;

⑥酚醛/缩醛/EP结构胶,如SY-32等;

⑦酚醛/缩醛/有机硅结构胶,如204等。

我国从20世纪50年代末开始研制航空用结构胶(比国外晚了1020年):首先仿制了尼龙/酚醛有孔蜂窝结构胶,其缺点是耐水性能很差;然后改用了自制的丁睛/酚醛结构胶(耐温200 0C ) 20世纪70年代初,成功研制出环氧/丁睛型自力一2结构胶,并将其用于直一五机旋翼无孔蜂窝后段的胶接,从而有效解决了有孔蜂窝结构开胶等问题;随后开发了多种无孔蜂窝结构胶及其配套胶;20世纪80年代,环氧/聚矾型胶粘剂。SY-14胶膜研制成功;1984年,磷酸阳极化耐久铝蜂窝芯研制成功;20世纪90年代,研制出包括胶膜I}l、底胶和发泡胶在内的中温固化、高温固化结构胶系列,特别是中温固化结构胶的应用使航空技术有了较大的进展。近年来某些主要的飞机制造公司相继建立了胶接生产线:西飞公司的胶接生产线,其面积达6 000 mZ,热压罐最大直径3.6 m、长lOm;沈飞公司的铝合金磷酸阳极化工艺取消了含铬酸盐脱氧工序,采用硝酸脱氧,在国际上处于领

先地位。近三年来,我国航空等运输用胶粘剂用量的增长率达到11.8%左右},由此说明国内航空用胶粘剂的需求量与日俱增。国内自制的胶粘剂很多都不能满足使用要求,因此每年必须进口大量结构胶和密封胶固。1998年我国自制的胶粘剂仅占世界总量的7%,而美国产品占35%I'}1;航空用胶粘剂更是少之又少。国内客机中大多采用自力一2等结构胶。

胶接结构在航天领域中必不可少,它有着阻裂、吸波、减震、隔音等特殊作用已经广泛应用于航天工业当中。

图3-2 Cy-35

随着近代科学技术的快速发展,运载火箭、洲际导弹、航天飞机等空间运载工具以及飞机、汽车、船舶等交通工具都朝着质量轻、可靠性好、寿命长和能耗低等方向发展。这些新的设计理念对胶粘剂的性能提出了更高的要求,即胶粘剂既要具备良好的综合力学性能,还要具备足够的耐热性能,’}。在飞机高速飞行过程中,蜂窝结构件外表的局部温度可260--316℃,其内部温度也可达到200-260℃。由于铝合金的最高使用温度是180℃,故必须采用钦合金或碳纤维复合材料来制造蜂窝结构件。这种结构的设计要求胶粘剂除了具有耐高温性能之外,还必须对钦合金、碳纤维复合材料等具有良好的粘接性能。因此,航空航天等高科技领域对结构胶综合性能的要求越来越高,21世纪的民用飞机要求结构材料必须朝着低密度、高强度、高韧性、耐高温、抗氧化、抗腐蚀、抗疲劳以及

隐身吸波性好等方向发展,而优良的航空用结构胶在制造满足上述要求的航空结构部件方面,具有重要的作用。近年来飞机上所用胶粘剂的品种不断增多、数量不断增大,其中改性EP(环氧树脂)胶粘剂[4[占68%,此外还包括改性PU聚氨醋)、聚酞亚胺[5-6]和双马来酞亚胺等胶粘剂。另外,结构胶已广泛用于客机的制造:波音一747飞机(胶接面积 3 200 mz ),洛克希德公司L-1011飞机(2 800 mz ),德国MBB公司A300飞机(586 m2)和A310飞机(631 m2 );而美国B-58飞机上的机身机翼、操作面和整流罩等部位,其胶接面积为全机的80%

四、先进飞机装配技术及其应用案例

飞机装配是根据尺寸协调原则,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。社会的需求、市场竞争及相关技术的不断发展,推动着飞机装配技术不断向更高水平演进。迄今为止,飞机装配技术已经历了从人工装配、半自动化装配到自动化装配的发展历程,目前快速发展的柔性装配将自动化装配技术推向了一飞机装配技术已经历了从人工装配、半自动化装配到自动化装配的发展历程,目前快速发展的柔性装配将自动化装配技术推向了一个新的高度。

国外先进装配技术的发展状况

近10余年来,国外飞机装配技术发展迅速,以B777、A340、A380、F-22、F-35等为代表的新型军、民机集中反映了国外飞机制造技术的现状和发展趋势,在装配技术上基于单一产品数据源的数字量尺寸协调体系,实施数字化尺寸工程技术,通过装配仿真实现装配过程优化,应用柔性模块化的工装技术、加工和检测单元并集成应用为一系列的自动化装配系统进行机体结构的自动化装配,大量米用了长寿命连接技术,实现了长寿命飞机结构的高质量、高效率装配。下面分别从自动化装配工装、自自动化装配单元、自动化装配系统、自动制孔、自动钻铆、装配检测、数字化装配管理技术等方面来介绍国外先进装配技术。1、自动化装配工装技术

与传统的装配工装不同,国外装配工装已经发展成数控自动化工装,主要

包括行列式柔性装配工装、多点成形真空吸盘式柔性装配工装、分散式机身柔性装配工装、自动对接平合等几类,它们具有模块化、数字化和自动化的特点。(1)行列式柔性装配工装

行列式柔性装配工装包括壁板工装和翼梁工装。前者用于空客系列民机的机翼壁板的装配,后者用于波音飞机如B-737、B-777、C一17 等飞机翼梁的装配。空客机翼壁板柔性装配工装可完成A330/340、A319/ 320/321 /A300系列飞机的机翼壁板的装配。最新的A380飞机也采用了此类装配工装。

(2)多点阵成形真空吸盘式柔性装配工装

多点阵成形真空吸盘式柔性装配工装由一组立柱吸盘组成,吸盘在程序控制下可进行三维移动定位,生成与装配件曲面完全符合并均匀分布的吸附点阵,能精确、

可靠地定位和夹持壁板。当产品外形发生变化时,吸附点阵布局自动进行调整,可以适应不同的装配件外形。自上世纪90年代初开始,这种基于多点阵成形真空吸盘式柔性装配工装技术已广泛应用于戴姆勒一奔驰宇航、波音、麦道、格鲁门、英宇航、CASA、EADS/空客、庞巴迪宇航等公司军、民用飞机的柔性装配和生产中

(1) 机身分散式柔性装配工装。

分散式机身柔性装配工装基于激光跟踪定位,并由CNC控制的一组工装单元组成,消除了传统大型装配型架的应用,促进了装配的自动化和柔性,具有结构简单、开敞性好、占地面积小、可重组等优点,现已广泛应用于大型飞机机身的装配制造。

(2) 自动化对接平台

自动化对接平台由计算机控制的自动化千斤顶(或定位器)、激光测量系统和平台控制系统组成。与传统对接平台相比,机质量大幅提高,效率高,周期短,通用性强,能适应不同尺寸的机身机翼结构。

2自动化装配单元技术

国外大型民机结构广泛采用自动化装配工艺,其基础是数控工装、家共和检测单元、数字化定位等技术。加工单元主要包括制孔单元、孔强化单元、自动注胶单元、自动送料单元、紧固件插入单元、环槽钉安装单元、抽钉安装单元、焊接单元等;检测单元包括照相测量孔定位单元、法线检测单元、孔检测单元等(1)制孔单元用于对结构进行钻孔和锪窝。制孔单元一般由钻孔主轴、钻夹头、位置反馈线性编码器、伺服进给机构、安全机构等组成。

(2)孔强化单元通过芯棒对开缝衬套的胀形实现对孔的挤压,完成孔强化,以提高连接孔的耐疲劳性能。孔强化单元主要由美国疲劳技术(FTI)公司开发。(3)自动注胶单元用于铆钉或螺栓安装前将一定量的密封胶注入孔内(从沉头窝一侧),注胶时通过转动实现密封胶在孔内的均匀涂敷。

(4)自动送料单元用于完成紧固件的自动送料,有料斗式和提箱式2 种类型。提箱式送料单元包括离线式紧固件填充站、紧固件存储箱、送料自动选择装置、提箱手动清理装置等几个部分。提箱式送料单元可以完成无头铆钉、环槽钉、沉头铆钉、凸头铆钉和环圈等的自动送料。

(5)紧固件插入单元用于测量紧固件长度、插入间隙型紧固件和安装干涉型紧固件。紧固件插入单元的主要组件有用于送料的供料头、带编码器的气缸、插入和安装的驱动器等,通过线性光栅编码器(光刻尺)进行轴向定位,对紧固件的插入过程进行监控和确认,实时反馈紧固件的长度、方位、直径、干涉水平和安装速度等信息。

(6)铆接单元分传统的液压式压铆单元、新型电磁铆接和电动铆接单元3种。元动力头轻巧,铆接效率髙,铆接千涉量均匀。电动铆接单元采用滚柱丝杠伺服进给技术实现铆接,具有高精度、高重复性且无油污染的特点。

(7)环槽钉安装单元使用时先将环槽钉插入,然后在钉尾一侧自动安装环圈并实现铆接助电磁铆接技术实现了环圈的自动安装,该技术普遍用于波音和空客大型民机壁板的自动化装配。

(8)抽钉安装单元用于复合材料结构单面螺纹抽钉的自动安装,已在空客飞机复合材料平尾的自动化装配中应用。

(9)铣平单元用于铣平无头铆钉、补偿头铆钉、冠头铆钉等成形后的钉头和单面抽钉安装后的凸出部分,保证飞机的良好气动外形。

(10)焊接单元用于飞机金属结构的自动化焊接装配。目前应用的先进技术

有激光焊接、搅拌摩擦焊等。

(11)照相检测单元用于通过机器视觉显示、确认和校准加工点的位置。(12)法线检测单元采用数个涡流传感器或小型激光测距仪进行多点测量以确定工件加工点的法线,反馈至机床控制系统进行调整以保证制孔的垂直度要求。(13)孔检测单元采用带伺服驱动的探针测量孔的直径和同心度。检测中通

过接近开关预防碰撞,保护壁板或探针免受损害。孔P数据通过机器反馈以便识别超差情况。

3 自动化装配系统

国外飞机自动化装配技术已从由单台数控自动钻铆机和数控托架组成的自

动钻铆系统向由柔性装配工装、模块化加工单元、数控定位系统(包括机器人)、自动送料系统和数字化检测系统等组成的柔性装配系统发展。柔性装配系统主要包括机翼壁板柔性装配系统、翼梁柔性装配系统、复合材料尾翼柔性装配系

统、机身壁板柔性装配系统、机器人柔性装配系统、机身环铆自动装配系统和自动对接平台等。

(1)柔性壁板装配系统已广泛应用于空客系列飞机机翼壁板的装配。柔性翼梁装配系统已用于大多数波音民机翼梁大型构件的自动化装配,它集成了电磁铆接技术和运动磁轭装配及技术,其最新的发展是E 5 0 00 (ASAT4)C -17第四代自动化翼梁柔性装配系统。上述柔性装配系统的最显著特点是采用了电磁铆接动力头和行列式高速柱阵柔性装配工装,能适应不同规格和尺寸的壁板或翼梁的柔性装配

(2)德国BROTJE公司开发的机身壁板用了自动环铆技术,在A380、B—737、C一17等飞机机身壁板上得到了应用。

(3) 复合材料升降舵柔性装配系统可完成后缘的测量和校准、壁板钻孔和锪窝、铆钉选择和供给、注胶、铆接、壁板表面波纹度测量等过程。

(4)EI公司与空客英国公司联合开发了一种机器人柔性装配系统,用于机翼壁板与骨架的装配。该系统的主要功能有:压紧壁板、壁板厚度测量、钻孔、}检测、插入,栓和环槽钉并安装公司开发了一套用于A380尾翼扭力盒的自动化装配的Tricept805虚拟轴机器人装配系统(制孔和安装单面紧固等)。德国开发了一种用于复合材料机身装配的机器人装配系统。

4自动制孔技术

现代飞机结构大量采用复合材料、钛合金等难加工材料,大型飞机还对大尺寸孔的制备精度提出了更高的要求,因此普遍采用了自动化柔性制孔技术,以满足结构的长寿命、隐身、互换性的要求。自动制孔系统包括机舱地板制孔系统、机翼壁板制孔系统、长桁柔性制孔系统、柔性跟踪制孔单元、小型移动式自动制孔单元、机器人制孔系统等。

5自动钻铆技术

自动钻铆技术从70年代起就普遍采用,目前国外飞机制造商仍有相当大的装配工作由常规的配有半自动或全自动托架的、以液压为动力的自动钻铆机完成,GEMCOR公司还开发了全电动铆它依靠电动滚柱丝杆线性动力头提供压力来完成铆接。用全电动铆接取代液压铆接已成为自动钻铆机的发展趋势。

6装配的先进检测和试验技术

目前国外在装配检测和试验方面采用了激光跟踪定位和几何尺寸检测、复合材料装配件的自动化无损探伤、红外照相检测、飞机密封结构先进泄漏检测等技术。

国内飞机装配技术的发展建议

为了保证连接的质量,提高机体的疲劳寿命,提高生产效率,国外军、民机普遍采用自动化装配技术,只是在自动化难以实现的情况下,部分采用人工装配。

根据国内飞机装配技术的发展现状,参考国外军、民机自动化装配技术的总体应用状况,提出国内飞机装配技术的发展建议:

(1)积极组织开发和配置自动托架系统,加强自动钻铆技术的研究,提髙自动钻铆设备的应用水平。

(2)发展柔性装配技术,包括:

柔性装配工装技术

自动化加工单元技术

装配自动化检测技术;

自动化装配系统集成技术;

装配数字化定位技术

数字化装配工工艺规划技术

(3)以国内研制为主,结合引进国外先进技术,实现柔性装配工装、加工单元和检测单元的国产化,以满足国内航空工厂对飞机柔性装配系统所提出的大量需求。

飞机数字化柔性工装技术研究

飞机数字化柔性工装技术研究 陈昌伟,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 510640) 摘要:中国工装设计制造水平低,已成为飞机快速研制及批量生产的瓶颈。分析了目前中国飞机装配中存在的问题,总结了国外飞机先进数字化柔性工装的研究及应用现状,综述了虚拟装配、柔性工装、数控钻铆、激光跟踪等数字化装配关键技术,指出了实现中国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;柔性工装;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:1672-1616(2009)09-0021-04 航空工业是国家经济和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、零件形状复杂且种类繁多、气动外形严格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(简称工装)的生产周期和成本在整机研制中占很大的比例,装配工作量占整个飞机制造总劳动量的40%~50%,且最终产品品质在很大程度上取决于装配的质量[1,2]。成套工装的设计制造需要大量人力、物力和财力的投入。目前,国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,已成为飞机生产的瓶颈。 1 我国飞机工装设计制造研究现状我国航空工业主要沿袭前苏联的组织生产模式,飞机工装也不例外。目前,我国工装整体设计制造水平落后,主要表现在:工装设计虽采用了计算机辅助设计(CA TIA),但未充分利用优化分析(CAE)及虚拟预装配技术,致使型架需反复修改;制造能力差,采用外协加工存在资质认证困难、保密性差、交货周期长等问题;整机装配仍采用手工作业或人工控制,精度和效率较低。与西方先进航空企业相比,我国的工装型架数目多、占地面积大、制造周期长、成本高、安装在型架上的定位件及测量仪器缺乏标准化和模块化,同时以模拟量传输协调各工艺环节的“串行工程”模式,严重阻碍了装配质量的提高及研制周期的缩短。低效的传统飞机装配技术已成为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,在工装设计方面的研究较多,主要集中在采用CAD技术进行飞机型架及相关性设计,包括型架标准件库的建立和型架优化及参数设计等[3~5]。在测量技术方面,计算机辅助电子经纬仪(CA T)及激光跟踪仪(L T)等先进设备已逐步用于飞机装配并实现国产化。在虚拟预装配方面,开展了飞机装配工序可视化仿真、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,工程缺乏系统化。 2 国外飞机数字化柔性工装研究及应用 飞机数字化装配技术兴起于20世纪80年代后期,迅速发展于西方航空发达国家。1994年欧盟提出“基于协作型多功能操作机器人的航空产品柔性装配系统”研究项目[6],其最终目标是实现数字化无型架装配(JAM)。美国Boeing777研制周期缩短了50%,出错返工率减少了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。 2001年~2004年欧洲的ADFAST项目把研究目标定位于经济实用的重构工装系统(AR T)和集成测量系统上,获得重大突破。空客公司2005年机翼盒自动装配的AWBA2研究项目应用了多种数字化柔性装配技术,降低了成本,缩短了周期, 收稿日期:2008-12-22 作者简介:陈昌伟(1985-),男,湖南衡阳人,华南理工大学硕士研究生,主要研究方向为飞机柔性工装。12 ?现代设计与先进制造技术? 陈昌伟 胡国清 张冬至 飞机数字化柔性工装技术研究

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。同时,在优化设计的过程中,要想装配工装满足相关要求,就要合理的利用装配优化设计技术,提出较为完善的工装结构方案,使其在一定程度上,得到有效的优化[1]。

现代飞机装配技术知识点.培训讲学

《现代飞机装配技术》知识点总结 南京航空航天大学 第一章 1、飞行器数字化和传统制造的最大区别特点 (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。 带来的必然结果是缩短产品研制周期,提高产品质量,降低研制成本。 2、 MBD 的定义,其数据集应包括的内容,采用的技术意义。 MBD 技术定义 :用集成的三维实体模型来完整表达产品定义信息,详细规定了三维实体模型中产品定义、公差标注准则和工艺信息的表达方法。 数据集包括的内容 :相关设计数据、实体模型、零件坐标系统、三维标注尺寸、公差和注释工程注释、材料要求、其它定义数据及要求。 技术意义:1. 改双数据源定义为单源定义,定义数据统一 2. 提高了工程质量 3. 减少了零件设计准备时间 4.电子化的存储和传递 , 协调性好 5.减少成本 6.易于向下兼容 (派生出平面信息 3、国外飞机数字化技术发展的三个主要历程: 部件数字样机阶段 1986—— 1992 全机数字样机阶段 1990—— 1995 数字化生产方式阶段 1996—— 2003 4、飞机结构的特点

零件多、尺寸大、刚度小、外形复杂、结构复杂、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。 5、什么是飞机装配,发展历程? 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。 自动化装配 6、飞机数字化制造的三个主要内容 CAD 、 CAM 、 CAPP 第二章 1、产品数字建模的发展过程中提出的产品信息模型有哪三种概念? 面向几何的产品信息模型 (geometry- oriented product model 面向特征的产品信息模型 (feature- oriented product model 集成产品信息模型 IPIM(integrated product information model 2、物料清单(BOM 的定义,企业三种主要的 BOM 表, EBOM 、 PBOM 、MBOM BOM 定义 :又称为产品结构表或产品结构树;在 ERP 系统中,物料一词有着广泛的含义,它是所有与生产有关的物料的统称。 EBOM 设计确定零部件的关系 PBOM 工艺工艺规划、加工归属计划分工表 MBOM 制造主要按照装配顺序流程来确定

先进制造技术论文

题目:人工智能先进制造技术论文 学院:机械工程 专业:机械设计制造及其自动化班级: 122 学号: 1208030366 学生姓名:杨瑞 指导教师:贺福强 2015 年 12 月 26 日

目录 一、概述 二、人工智能技术的国内外发展现状与趋势 三、人工智能技术的主要研究内容与核心技术难题 四、人工智能技术的评价与认识 五、结论 六、参考文献

概述 先进制造技术(advanced manufacturing technique,缩写AMT,具体地说,就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括:计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。 先进制造技术不是一般单指加工过程的工艺方法,而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。而先进制造技术主要包括以下三个技术群: (1)主体技术群:是制造技术的核心,它包括两个基本部分:有关产品设计技术和工艺技术。 (2)支撑技术群:a.信息技术:接口和通信、数据库技术、集成框架、软件工程人工智能、专家系统和神经网络、决策支持系统。b.标准和框架:数据标准、产品定义标准、工艺标准、检验标准、接口框架。c.机床和工具技术。d.传感器和控制技术:单机加工单元和过程的控制、执行机构、传感器和传感器组合、生产作业计划。e.其它; (3)制造技术基础设施.要素包括了车间工人、工程技术人员和管理人员在各种先进生产技术和方案方面的培训和教育等。 先进制造技术是在传统制造的基础上,不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果,将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称,也是取得理想技术经济效益的制造技术的总称。先进制造技术不是一般单指加工过程的工艺方法,而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。 先进制造技术是当今国际间科技竞争的焦点,随着社会的发展,市场需求的个性化与多元化,人们对产品的要求也日益多元化,市场竞争日趋激烈,企业要在日趋激烈的市场竞争中生存发展,就必须采用先进的制造技术。

飞机装配工艺复习题课件资料

《飞机装配工艺》总复习 第一部分:飞机装配的基本原则和方法 1、飞机装配和通用机械产品装配的区别? 综合技术指标要求高 外形复杂,尺寸大 零部件数量多,连接面多,工艺刚性小 薄壁零件多 所用材料多 空间布局有限 2、简述集中装配原则和分散装配原则的概念、区别和应用。 集中装配原则:装配工作主要集中在部件总装型架内进行 3、简述飞机装配的两种基准。 1、以蒙皮为基准:误差积累由外向内 主要误差有:骨架零件外形制造误差,骨架装配误差,蒙皮厚度误差,蒙皮与骨架贴合误差,装配后变形误差 适用于:外形准确度要求较低的部件或者机翼高度较小,不便采用结构补偿的翼型 2、以骨架为基准:误差积累由内向外 主要误差:装配型架卡板外形误差,蒙皮与骨架贴合误差,装配后变形 适用于:外形准确度要求高的部件,且结构布置和连接通路都能满足要求 4、设计分离面和工艺分离面的定义和区别。 设计分离面:根据使用、运输、维护等方面的需要将整架飞机在结构上进行划分多个部件、段件和组件,这些部件、段件和组件之间一般采用可拆卸的连接,这样所形成的可拆卸的分离面就是设计分离面。 工艺分离面:即使飞机被划分成多个部件,这样的部件还是十分复杂的,由于部件的划分是按照功能、实用等划分的,因此在部件装配的时候还需要将部件进一步划分从而形成更小的板件、段件、组合件等等; 这些组合件在装配时一般采用不可拆卸的连接,他们之间的分离面称为工艺分离面 5、飞机装配准确度的主要技术要求。 (1)飞机空气动力外形的准确度 (2)各部件之间相对位置的准确度 (3)部件内各零件和组合件的位置准确度 定义:各零件和组合件对基准轴线的位置要求,例如大梁轴线、隔框轴线等实际装配位置相对于理论轴线的位置偏差。 (4)其他技术性能要求,例如部件功能性准确性要求,包括重量平衡、密封性、表面性等要求。 6、下面的装配件需要设计补偿环节吗?如需要,请说明理由,并设计之并在图中标示出来。

装配定位方法

目录 第一章:飞机铆接装配定位的方法 (1) 一、基准件定位法 (1) 二、画线定位法 (1) 三、装配孔定位法 (2) 四、装配型架定位法 (3) 第二章:飞机铆接的制孔位置和方法 (3) 第一节:确定孔的位置 (3) 一.按图样尺寸划线 (4) 二.按样板划线 (4) 三.按导孔钻孔 (4) 四.按钻模钻孔 (4) 第二节:制孔的方法 (4) 一.冲孔 (5) 二.钻孔 (5) 三.铰孔 (6) 四.拉孔 (6) 五.孔的质量检查 (6) 第三章:铆接的分类和工艺过程 (7) 一.普通铆钉的种类、代号和材料 (7) 二.铆钉长度的选择 (9) 三.铆接的工艺过程 (10) 第四章:铆接的技术要求 (10) 一.铆钉孔位置的技术要求 (10) 二.铆钉孔的技术要求 (11) 三.铆钉窝的技术要求 (12) 第五章:铆接的质量检查分析 (13) 一、铆接质量检查 (13) 二、铆接质量分析 (15) 三、铆接分解 (15)

第一章:飞机铆接装配定位的方法 飞机装配过程中的首要问题是确定零件,组合件之间的相对位置。定位方法是完成在装配过程中定位零件、组合件的手段,包括基准件定位法、画线定位法、装配孔定位法和装配型架定位法四种。 一、基准件定位法 待装配的零件、组合件以基准零件、组合件或者先装的零件、组合件来确定装配位置、如(图1-1)所示,连接框和长行用的角片可以预先装在长行上,然后按角片确定框的纵向位置,或者在骨架装配时按框和长珩定位角片。这种基准件定位法要求基准件位置准确、刚性强,多用于小零件和小组合件的定位,方法简单、方便。 图1-1 框、长桁用角片连接的结构示意图 二、画线定位法 待装配的零件按画在零件上的线条确定装配位置,如(图1-2)所示,角材位置按腹板上划线定位。这种定位方法准确度较低,一般用于刚性较大,无协调要求和位置准确度要求不高的零件定位;还有此方法工作效率不高,容易产生差错,所以在飞机研制阶段为了减少工艺装配数量,采用这种方法定位零件,在成批生产中作为一种辅助的定位方法。 图1-2 翼肋角材用画线定位示意图 三、装配孔定位法

飞机数字化柔性工装技术研究

万方数据

222009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)t7|,及近年来研裁787所采用的全球协同管理技术(GlobalCo- lalx)rationEnvinmnmat,G旺),使得数字化技术平台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1100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,成本降低1/2。LeicaLTD500激光定位配合液压校平系统及移动装配生产线,大大减少了对按时闻,实现了大部件的对接装配数字化。先进的装配理念和方法,如决定性装配【8J(DeterminantA.蹬sembly,DA)、以嚣架为基准的自动装醚技术等也广泛应孀于大型飞机自动化装配。图l为Boein9787总装及移动概念图。 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】。 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。 大粼传砖接装配 数字化棠性旋雕平台卜_——叫数拄钻铆rl=烈 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(DigitalPreassembly,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。 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: a.行列式高速柱柔性工装。行列式高速柱工 万方数据

飞机柔性装配工装设计分析

飞机柔性装配工装设计分析 摘要柔性装配工装技术在国外飞机的设计和制造中得到了广泛的应用。近年来,已引起国内飞机研究人员的注意。柔性化装配工装技术可以适应装配环境的变化,具有多种定位功能。基于此,本文对飞机柔性装配设计流程进行了详细的分析,以供参考。 关键词飞机;柔性;装配工装设计 前言 近年来,国内也开始重视飞机柔性装配工装设计工艺研究,并且设计了大量的飞机柔性装配工装,举些例子,如:行列吸盘式壁板柔性装配工装、壁板组件预装配柔性工装、数控柔性多点装配型架、大部件对接柔性装配工装等等,这些装配工装工艺具有相通点,即:利用定位单元、夹紧单元、柔性骨架单元、锁紧单元等,进行了相应的定位执行末端设计。 1 飞机工装设计制造的特点 第一,受到模拟量传递研制方法应用的影响,导致其工装与自身之间、与零部件之间的协调性要求较多,且关系比较复杂。第二,飞机零组件需要多种工装进行实现,同时不同工装用于不同的制造工序,对此飞机工装的种类较多,数量大且研制的时间较长。第三,工装决定着飞机制造的质量,对此对于飞机工装的质量、精度要求等要高于零组件质量。第四,工装与其飞机制造效率的提高有着直接的关系[1]。 2 飞机工装设计制造技术 2.1 工装柔性化 柔性装配技术,是国外一些大型航空企业常应用的技术,其不仅缩短生产周期,同时也降低了飞机工装制造的成本。柔性装配工装是以产品数字量尺寸协调体系模块为基础,从而实现其自动重组,直接规避了产品设计制造中,由于指定装配型架应用而带来的经济负担。 2.2 工装数字化 工装数字化,包含工装数字化设计,工装数字化制造以及工装数字化检测几方面内容;第一,工装数字化设计,是借助三维数字化环境,实现结构零组件、预装配设计的数字化。第二,工装模型的数字化设计,借助数字化制造,实现主要特征型面等的数字化加工装配。第三,工装数字化检测,借助数字化检测设备,实现设计制造工装过程的数字化检验。

国外飞机先进制造技术发展趋势

综观飞机制造业近百年的历史,尤其是近几十年来的发展史,飞机制造技术的发展由民用运输和军事用途强烈需求所牵引,并受到世界经济和科学技术发展的推动,形成了今天飞速发展和广泛应用的局面。 冷战时代的军备竞赛,刺激了军事工业,尤其是飞机制造业的发展。为了研制高性能新型战机、大型军用运输机、特种军用飞机和武装直升机,各国政府和军方不断推出新的研究计划,投入巨额资金,开发先进制造技术及其专用设备,基本建立了飞机先进制造技术发展的基础。 随着世界经济较长时期的衰退,各国航空公司利润急剧下降,直接影响到飞机制造商。因此,他们为了生存,降低飞机全寿命周期内的成本就成为了新一代民机研制的一个重要指标和先进制造技术的发展方向。 冷战结束后,各国大量削减国防经费,军方难以承受高性能武器装备的高昂采购费用,如F-22战斗机每架1.6亿美元。如此高昂的采购费,限制了该飞机的生产数量,因此美国军方提出研制买得起的飞机——JSF联合攻击机(每架约3亿美元)作为相应的补充。军机的研制生产也提出了高性能和全寿命周期低成本的双重目标。 计算机技术的不断发展,精益生产等许多新理念的诞生,使得飞机先进制造技术处于不断变革之中,传统技术不断精化,新材料、新结构加工、成形技术不断创新,集成的整体结构和数字化制造技术构筑了新一代飞机先进制造技术的主体框架。为了进一步了解国外飞机先进制造技术发展的这一趋势,本文介绍几种主要制造技术(本站节选其中的《先进数控加工技术》)。 西方工业发达国家飞机制造业应用数控技术始于60年代。近50年的数控技术发展中,发达国家飞机制造业中数控技术发展现状和应用水平主要体现在以下几个方面:基本实现机加数控化、广泛采用CAD/CAPP/CAM系统和DNC技术,达到数控加工高效率,建立了柔性生产线和发展了高速切削加工技术。 1 基本实现了机加数控化 发达国家数控机床占机床总数的30%~40%,而航空制造业更高,达到50%~80%。波音、麦道等飞机制造公司都配置了数量可观的各种不同类型的先进数控设备,特别是大型、多坐标数控铣和加工中心,同时与之相关的配套设备齐全,

飞机装配工艺复习题

。com《飞机装配工艺》总复习 第一部分:飞机装配的基本原则和方法 1、飞机装配和通用机械产品装配的区别? 2、简述集中装配原则和分散装配原则的概念、区别和应用。 3、简述飞机装配的两种基准。 4、设计分离面和工艺分离面的定义和区别。 5、飞机装配准确度的主要技术要求。 6、下面的装配件需要设计补偿环节吗?如需要,请说明理由,并设计之并在图中标示出来。 7、制造准确度和协调准确度的定义及其区别。制造准确度、协调准确度和互换性三者之间 的关系。 11、请简述飞机制造中的尺寸传递过程。 12、什么是联系因数K?K的取值范围是多少?K可能等于0或1吗?为什么? 13、简述三种尺寸传递原则,误差计算公式、特点及应用范围。 14、理论模线、结构模线和样板的定义。 15、请分析图示零件制造过程是遵循什么原则?该原则有何特点,用在什么场合?画出尺寸传递简图,并写出其协调误差带。 16、写出飞机装配准确度的补偿方法。

第二部分:飞机装配中的连接技术 1、对比分析铆接、胶接、胶焊三种连接技术的优缺点。 2、分析影响铆接质量的主要因素。 3、为什么干涉配合可以提高疲劳强度? 4、影响干涉量的因素有哪些? 5、对比分析锤铆和压铆。 6、何为固化?为什么会产生内应力? 7、画出单搭接头胶接件的胶层内应力的分布情况。 8、飞机结构胶接用胶粘剂主要种类有哪两类?可以列举2个代表性的胶粘剂。 9、请分析图示试验件的拉伸试验过程,并画出其载荷——位移曲线。 (σ 铝-屈服强度<σ 胶层-剥离强度 <σ 铝-抗拉强度 ) 10、焊接可以分为哪几大类? 11、手工电弧焊的焊点部位组织变化及对焊接性能的影响。 12、简述点焊中焊点的形成过程。 13、先胶后焊的工艺过程、关键工序及控制措施。 14、先焊后胶的工艺过程。 15、手工电弧焊焊条的结构及其功能。 16、列举胶接的几种作用机理。 第三部分:飞机装配型架 1、飞机装配型架的功用。 2、飞机装配型架的种类及其特点。 3、飞机装配型架的组成。 4、飞机装配型架的定位件设计。 5、飞机装配型架定位件的位置精度分析。 6、请分析如何减少温度变化对飞机装配型架精度的影响。 7、如何消除型架制造和安装过程中的各种载荷对型架准确度的影响。 8、装配型架的安装方法有哪几种?

飞机装配定位方法及其应用案例解析

一、飞机装配定位方法及其应用案例 飞机装配过程一般是由零件先装配成比较简单的组合件和板件,然后逐渐地装配成比较复杂的锻件和部件,最后将部件对接成整架飞机。 机翼和机身具有不同的功能,故结构不同,所以要设计成两个单独的部件,发动机装在机身内,为便于更换,维护和修理,将机身分为前机身和后机身,鸵面相对于固定翼作相对运动,故划分为单独部件,某些零件设计有可卸件,以便维护,检查及装填用。 在装配过程中首要问题是要按图纸及设计要求确定零件,组合件之间的相对位置,即进行装配定位。。定位方法是完成在装配过程中定位零件、组合件的手段,包括基准件定位法、画线定位法、装配孔定位法和装配型架定位法四种常用的定位方法: 1、用基准零件定位 待装配的零件、组合件以基准零件、组合件或者先装的零件、组合件来确定装配位置。这种装配定位方法简便易行,装配开放,协调性好,在一般机械产品中大量使用。基准零件一般是先定位或安装好的零件,零件要有足够的刚度及较高的准确度,在装配时一般没有修配或补充加工等工作。在飞机制造中,液压、气动附件以及具有如(图1-1)所示,连接框和长行用的角片可以预先装在长行上,然后按角片确定框的纵向位置,或者在骨架装配时按框和长珩定位角片。这种基准件定位法要求基准件位置准确、刚性强,多用于小零件和小组合件的定位,方法简单、方便。

2、用画线定位 即待装配的零件按画在零件上的线条确定装配位置,如(图1-2)所示,角材位置按腹板上划线定位。这种定位方法准确度较低,一般用于刚性较大,无协调要求和位置准确度要求不高的零件定位;还有此方法工作效率不高,容易产生差错,所以在飞机研制阶段为了减少工艺装配数量,采用这种方法定位零件,在成批生产中作为一种辅助的定位方法 3、用装配孔定位 即是把相互连接的零件、组合件分别按一定的协调手段,具体过程如下:装配以前,在各个零件的部分铆钉位置上(一般是每隔400mm左右钻一个装配孔,孔径比铆钉孔径小)预先按各自的钻孔样板分别钻出装配孔,装配时个零件之间的相对位置按这些装配孔设置。如图1-3所示。其中,孔称为装配孔。 装配孔的数量取决于零件的尺寸和刚度,一般不少于两个。在尺寸大、刚性弱的零件上取的装配孔数量应适当增加。这种定位方法在铆接装配中应用比较广泛。它适用于平面型和单曲面壁板型组合件装配。按装配孔定位的特点:(1)定位迅速、方便; (2)减少或简化装配型架;

飞机柔性装配工装设计分析

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/761701643.html, 飞机柔性装配工装设计分析 作者:孙晓光 来源:《科学与财富》2017年第25期 摘要:飞机柔性装配工整技术,是数字化技术发展的产物,实现了不同形状、特征的统一结构族多部件的装配。目前来说,飞机柔性装配工装技术已经广泛应用在生产实践中,国外对于相关技术领域的理论研究较为成熟,科学工作者提出了可重构柔性工装、决定性装配等多种装配方式,而我国目前针对不同的飞机产品,也设计出了行列吸盘式壁板柔性装配工装等多种实践性工艺,促进了我国飞机制造业的发展。为了进一步保障技术应用效果,在设计分析过程中,首先需要进行目标产品设计特点分析,了解柔性定位特点,确定柔性定位器功能,加强定位执行末端的设计,在最终环节定位单元行程,进行布局优化。 关键词:飞机;柔性装配工装设计;分析 飞机是目前应用于交通运输领域较为先进的一种交通工具,其生产制造水平对于国家经济发展有着较大影响。随着飞机制造行业的发展,其制造理论体系不断完善,制作工艺水平不断提升,柔性装配工装关键技术是基于数字化技术开发出来的一种飞机新型生产技术,能够通过调整飞机零件尺寸实现重组设计,形成一个数字化、自动化的工装系统,对于提高飞机制作水平具有积极意义[1]。在传统的飞机装配工装中,一旦产品设计调整,工装调整耗费时间较 长,使用柔性装配工装设计技术,只要是同一结构族的装配工程,即使是尺寸、形状不同的多个部件,也可以统一完成装配,这样能够有效缩短飞机装配工装的设计与制造周期。 1.飞机柔性装配工装设计现状分析 目前,柔性工装技术在国外飞机装配工装中广泛应用,主要的施工技术理论有:①适用于含有大曲率或复杂形状工件定位的柔性工装技术。通过控制真空吸盘生成吸附点阵,可保证装配工件曲面外形一致,在进行钻孔、铆接等工作时可有效固定住工件,保证定位的精准性;②主要用于机翼装配的可重构柔性工装技术。由标准量和装配造型架构成工装静态框架,并在其主梁上安装动态模块,能够实现使定位夹紧器的精准控制;③主要用于机翼与翼梁装配中的决定性装配方法(DA)。该技术通过合理的设计与紧密的加工,降低了常规工艺设备使用率,降低了飞机装配对于型架的依赖性;④主要用于翼身对接的定位系统,通过定位单元的重用实现新的飞机部件的柔性装配[2]。 我国在柔性装配技术的研究水平也处于世界领先地位,针对国内不同的飞机产品,出现了不同类型的施工技术,比如说行列吸盘式壁板柔性装配工装,用于机身部件、翼面类部件、机翼翼盒装配等,这些技术体系都已经比较完善,在生产实践中得到了广泛的应用。在飞机装配工装中,设计方案的频繁更改是难免的,但是这样会延长工装调整的时间,是飞机快速生产的一个瓶颈,潘志毅等人针对这一问题,通过对主几何层、源控制几何层等进行综合运算建立了型架变型设计模型,有效解决了这一问题。

先进制造技术论文

先进制造论文 先进制造技术 院系:周口科技机械工程 姓名:曹军科 班级:数控4班 时间:2010年12月25日

先进制造技术 材料加工工程在先进制造技术中占有重要地位,是发展高新技术产业和传统工业更新换代的重要科学基础和共性技术。其中包括高效、精密的加工工艺、装备和检测技术,低能耗、低成本产品的流程制造,集成、柔性、智能化制造系统,是工程可持续发展与绿色制造体系的重要组成部分。 材料合成与加工新技术研究包含纳米结构材料和金属加工、聚合物加工、陶瓷加工、复合材料加工、快速凝固、超纯材料、近终型加工等各类合成和加工的基础研究。根据材料的服役效能来调整成分、组织、结构、进而对材料的制备工艺进行设计,将使材料在强韧性、抗摩擦、抗冲击、抗腐蚀等方面的性能大大提高,对材料科学的全面发展起关键的促进作用。 材料制备与成型加工技术,与材料的成分和结构、材料的性质是决定材料使用性能的最基本的三大要素。一般而言,材料需要经历制备、成型加工、零件或结构的后处理等工序才能进入实际应用。 下面将分别介绍新材料加工技术的研究现状、工作原理、特点及发展趋势。 一、研究现状 新材料成形加工技术的研究开发,是近二、三十年来材料科学技术领域最为活跃的方向之一。先进制备与成型加工技术的出现与应用,加上了新材料的研究开发、生产和应用进程,促成了诸如微电子和生物医用材料等新兴产业的形成,促进了现代航天航空,交通运输,能源环保等高技术产业的发展。 先进工业国家对材料制备与成型加工技术的研究开发十分重视。美国制定了“为了工业材料发展计划”,其核心是开放先进的制备与成型加工技术,提高材料性能,降低生产成本,满足未来工业发展对材料的需求。德国开展的“21世纪新材料研究计划”将材料制备与成型加工技术列为六个重点内容之一。在欧盟的“第六框架”计划中,先进制备技术时新材料领域的研究重点之一。日本在20世纪90年代后期,先后实施了“超级金属”、“超钢铁”计划,重点是发展先进的制备加工技术,精确控制组织,大幅度提高材料的性能,达到减少材料用量、节省资源和能源的目的。同时开展本科学领域色前沿和基础研究,并综合利用相关学科基础理论和科技发展成果,提供预备新材料的新原理新方法,也是材料科学与工程学科自身发展的需求。 一大批先进技术和工艺不断发展和完善,并逐步获得实际应用,如快速凝固、定向凝固、连续铸轧、连续铸挤、精密铸造、半固态加工、粉末注射成型、陶瓷胶态成型、热等静压、无模成型、微波烧结、离子束制备、激光快速成型、激光焊接、表面改性等,促进了传统材料的升级换代,加速了新材料的研究开发、生产和应用,解决了高技术领域发展对特种高性能材料的制备加工与组织性能精确控制的急需。 现在将主要的先进材料加工技术分别介绍如下: 1. 快速凝固 快速凝固技术的发展,把液态成型加工推进到远离平衡的状态,极大地推动

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。总体来看,与国外的飞机柔性数字化装配技术相比,还存在较大的差距,主要体现在如下几个方面:(1)飞机装配尺寸协调体系以数字量传递为主,模拟量传递为辅。飞机产品和装配工装采用CATIA进行数字化设计,利用Delmia V5平台进行数字化装配设计、装配仿真等工作刚刚起步; (2)自动装配系统的工程应用处于空白阶段,铆接大部分采用手工锤铆,螺栓连接全部为手工操作,自动化制孔、电磁铆接技术的工程化应用刚刚启动。自动化柔性装配技术涉及的单元技术和系统集成技术尚处于实验室研究阶段。由于数控托架技术和自动化钻铆工艺技术尚未合理地配套,引进的自动钻铆机未得到充分应用; (3)移动生产线技术处于起步研究阶段吗,由于我国的飞机装配技术比较落后,导致批生产与多品种变批量快速转换能力较差,仍然采用传统的批量刚性生产线,生产线的调整和生产准备周期很长。目前,我国航空工业尚不具备多品种变批量生产的快速转换能力,装配技术是主要的制约因素。 不过,乐观地来说,国内已经开展了与飞机柔性装配技术相关的技术方面一些工作。比如,在数字化工装设计技术方面,采用CAD技术进行飞机型架设计,开发了型架设计系统,

先进制造技术复习题参考答案

先进制造技术复习题 1.制造业的分类 制造业按行业分类:机械制造、食品加工、化工制造、工厂产品制造等 从制造方法分:△ m>0的快速成型技术;△m<0的传统切削加工;△ m=O的铸造、锻造及模具成形加工 2.制造业在一个国家国民经济中的重要性 (1)人们的物质消费水平的提高,有赖于制造技术和制造业的发展 (2)制造业是实现经济增长的保证 (3)发展制造业,提高制造技术是影响发展对外贸易的关键因素 (4)制造业是加强农业基础地位的物质保障,是支持服务业更快发展的重要条件 (5)制造业是加快信息产业发展的物质基础 (6)制造业是加快农业劳动力转移和就业的重要途径 (7)制造业是加快发展科学技术和教育事业的重要物质支撑 ( 8)制造业是实现军事现代化和保障国家基本安全的基本条件 3.如何重新认识机械制造业 首先我们要认识到制造技术是国民经济发展的支柱,发达的工业国家已制造科学与信息科学、材料科学、生物科学一起列为了当今时代四大科学支柱之一。要重新认识机械制造业,尚包含着另一种意义。它已经不是传统意义上的机械制造业.即所谓的机械加工。它是集机械电子、光学、信息科学、材料科学,生物科学、激光学、管理学等最新成就为一体的一个新兴技术与新兴工业的综台体。 现代机械制造技术是当今高科技的综合利用现代机械制造技术不仅是在它的信息

处理与控制方面运用了微电子技术、计算机技术、激光加工技术,在加工机理、 切削过程乃至所用的刀具也无不渗透着当代的高新技术,再不是原来意义上的“机 械加工”。 4.先进制造技术的定义、内涵及发展趋势 先进制造技术是传统制造业不断地吸收机械、信息、材料及现代管理技术等 方面最新的成果,并将其综合应用于产品幵发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷制造,并取得理想技术经济效果的前沿制造技术的总称。从本质上可以说,先进制造技术是传统制造技术、信息技术、自动化技术和现代管理技术等的有机融合。当前先进制造技术的发展趋势大致有以下几个方面。1制造自动化技术向纵深方向发展 2设计技术不断现代化3加工制造技术向着超精密超高速以及发展新一代制造装备的方向发展 4绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征5虚拟现实技术在制造业中获得越来越多的应用。 5.了解CAD发展史的三次技术革命 在三维造型阶段,几何造型技术经历了三次技术革命。由于线框系统已经不能满足人们的实际需求,法国的达索飞机制造公司的幵发者们,在二维绘图系统 CADA啲基础上,幵发出以表面模型为特点的自由曲面建模方法,推出了三维曲面 造型系统CATIA。它的出现为人类带来了第一次 CAD技术革命。 实体造型技术能够准确表达零件的大部分属性(至少还不能表达零件的材料信息),从CAD系统获得的设计数据可以用于 CAM CAE等系统,给设计、分析、制造带来了加大的便利。可以说,实体造型技术的普及和应用是CAD发展史上的第 二次技术革命。 创建PTC公司(即参数技术公司)的技术精英们,幵始研制名为Pro/E的参数化软件,第

现代飞机装配技术_知识要点

现代飞机装配技术知识要点 一、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、尺寸大、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最大区别: (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: 部件数字样机阶段1986——1992 全机数字样机阶段1990——1995 数字化生产方式阶段1996——2003 3、 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)。 (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

我国先进制造技术的发展现状

我国先进制造技术的发展现状 摘要:本文介绍了当今制造技术面临的问题,论述了先进制造的前沿科学,并展望了先进制造技术的发展前景。 关键词:问题;先进制造技术;前沿科学;应用前景 制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱,其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中,制造技术的作用一般占60%左右。专家认为,世界上各个国家经济的竞争,主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化,这种竞争日趋激烈,因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。 1 当前制造科学要解决的问题 当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面: (1)制造系统是一个复杂的大系统,为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力,必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果,探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义,而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统,以满足制造系统新的要求。(2)为支持快速敏捷制造,几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面,在三维现实空间(3-Real Space)中,都存在大量的几何算法设计和分析等问题,特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题;在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面,存在C-空间 (配置空间Configuration Space)的几何计算和几何推理问题;在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(Screw Space)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学

飞机维修基本技能复习题

飞机机体修理、飞机维修基本技能、复习题 一、填空题 1.座舱盖有机玻璃与涤纶带有轻微、局部脱胶时,在可局部脱胶处()。开胶长度或深度较大时,可采用()的方法修理. . 灌注丙烯酸酯胶液胶补加强带 2..座舱盖有机玻璃一般不允许裂纹,发现()裂纹要根据使用条件、玻璃牌号、机型认真分析裂纹产生原因,()使用条件,()裂纹的发展,()处理意见。裂纹()要()监定,危机()及时更换。 轻微限定观察确定较大停飞安全 3.直径4mm的铆钉制孔应先钻(),然后用直径()的钻头扩孔 气密油密无压停放振动初孔 4.1mm 4.整体油箱需做()试验、()试验、()试验() 试验。 气密油密无压停放振动 5.普通铆接(沉头铆钉)定位、夹紧后工件的工艺过程是()、()、和()()()()() 确定孔位制孔制窝去毛刺和清除切屑放铆钉施铆 .涂漆 6.采用密封铆接的目的是使结构具有(),其密封方法是在铆接结构夹层中敷设()或采用()铆接。 密封性密封材料干涉配合 7.抽芯铆钉斜面结构的测量基准选在孔的()处。 最浅 8.在边距要求不同的零件上一起钻孔时,应从边距( )的一面往( )的方向钻。 小大 9.钻孔时风钻转速要先()后()当孔快钻透时,转速要(),压紧力要()

.慢快慢小 10.铆钉孔边缘不应()板弯件和型材件圆角内,要保证铆钉头()搭在圆角上 进入不能 11.在斜面上锪窝应使用带()短导杆锪窝钻 球形 12.为了防止蒙皮铆接后产生鼓动或波纹,要采用()铆接或()铆接 中心法边缘法 13.环槽铆钉铆钉孔的直径与铆钉直径(),公差带为() 相同 h10 14.当铆接件中有LC4材料的零件,夹层厚度大于15mm、孔径大于6mm时,铆钉孔应采用()的加工方法。 铰孔 15.当产品图样上未给出铆钉边距时,铆钉孔的边距为() 铆钉直径的2倍 16.在曲面工件上钻孔时,钻头( )被钻部位的表面。 垂直于 17..在机体结构具有内、外两层蒙皮的部位,隔框与内外蒙皮相连,一般认为()的烧伤程度与内()相同;()的烧伤程度与连接它的()相同。 隔框蒙皮桁条、梁蒙皮 18.飞机是否处于纵横水平,是根据飞机上的()来判断的 水平侧量, 19.压坑修理:如果压坑较浅、范围较大,()如果压坑较深、范围较大时,在压坑处(),锤击蒙皮的四周使其恢复平整,然后选装()。 用榔头和顶铁修理开直径为10~16毫米的施工孔,用钩子钩着堵盖铆钉 20.托底补片()与蒙皮相同,()等于或略大于蒙皮的厚度,托底补片()以

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