大型飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)初探

周園 張莎莎 周旭

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、科技的不斷提高，大型飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)在我國(guó)得到運(yùn)用發(fā)展。飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)是眾多領(lǐng)域、多種學(xué)科的綜合運(yùn)用，對(duì)飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)進(jìn)行深入研究，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)我國(guó)大型飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)的突破發(fā)展。該文將對(duì)大型飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)在我國(guó)的現(xiàn)狀進(jìn)行簡(jiǎn)要敘述，分析飛機(jī)數(shù)字化技術(shù)，并說(shuō)明飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化裝配 飛機(jī) 發(fā)展

中圖分類號(hào)：V262.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）05（c）-0096-01

強(qiáng)化飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)，是增強(qiáng)我國(guó)飛機(jī)制造裝配的重要手段。我國(guó)擁有自主的飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)，不但能夠增強(qiáng)我國(guó)飛機(jī)制造能力，還有利于增強(qiáng)我國(guó)核心技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力。

1 大型飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)現(xiàn)狀

隨著技術(shù)的發(fā)展，飛機(jī)制造對(duì)飛機(jī)裝配技術(shù)提出了更高的考驗(yàn)。在當(dāng)前的飛機(jī)技術(shù)要求下，傳統(tǒng)的飛機(jī)裝配技術(shù)已經(jīng)難以滿足當(dāng)代飛機(jī)制造要求。雖然我國(guó)飛機(jī)裝配技術(shù)在近年來(lái)得到了發(fā)展，航空企業(yè)并對(duì)技術(shù)進(jìn)行了提升，但是仍然存在問(wèn)題。我國(guó)在飛機(jī)裝配技術(shù)方面的經(jīng)驗(yàn)欠缺且研究時(shí)間較短，另外我國(guó)在飛機(jī)裝配技術(shù)投資方面資金投入不到位，難以提供有效的財(cái)力支持。飛機(jī)設(shè)計(jì)制造沒(méi)有實(shí)現(xiàn)全面進(jìn)步，飛機(jī)設(shè)計(jì)裝配技術(shù)還在使用串行模式進(jìn)行生產(chǎn)，技術(shù)在不斷發(fā)展，數(shù)字化處理成為了飛機(jī)進(jìn)行裝配必要的技術(shù)，不過(guò)我國(guó)在飛機(jī)裝配方面應(yīng)用數(shù)字化能力不強(qiáng)，數(shù)字化的應(yīng)用在飛機(jī)裝配的過(guò)程中僅用于小規(guī)模生產(chǎn)當(dāng)中[1]。另外，飛機(jī)裝配與飛設(shè)計(jì)工序存在脫節(jié)的現(xiàn)象，這使得飛機(jī)裝配工作完成后進(jìn)行技術(shù)協(xié)調(diào)存在難度，生產(chǎn)返工率升高。當(dāng)前我國(guó)在裝配技術(shù)上也應(yīng)用了數(shù)字化技術(shù)，但多數(shù)是使用模擬傳輸?shù)姆椒ㄟM(jìn)行進(jìn)行裝配工作。當(dāng)前飛機(jī)裝配主要應(yīng)用的手段是利用專用工裝裝備與安全光學(xué)儀器來(lái)進(jìn)行測(cè)量，難以在數(shù)字化技術(shù)方面形成突破，抬高了飛機(jī)制造成本。

2 大型飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)分析

2.1 自動(dòng)化精密制孔

在飛機(jī)裝配中，幾乎每一個(gè)連接都是機(jī)械連接，這是一種以鉚釘與螺栓作為固定的連接方式。在進(jìn)行連接之前需要進(jìn)行打孔，我國(guó)由于技術(shù)能力，在飛機(jī)裝配技術(shù)方面仍舊使用人工方式進(jìn)行打孔，人工打孔不能對(duì)尺寸、精準(zhǔn)度做到有效保障，因此在打孔工序中孔的質(zhì)量高低難以得到保證[2]。為了提高打孔精確度，工作人員需要花費(fèi)較大的時(shí)間進(jìn)行打孔工作，這就降低了飛機(jī)裝配工作的工作效率。另外，機(jī)械連接質(zhì)量對(duì)最后產(chǎn)品的質(zhì)量有著較大的影響。

隨著技術(shù)發(fā)展與總結(jié)，我國(guó)在打孔工藝方面進(jìn)行了技術(shù)總結(jié)，并形成了較為完善的工藝流程。在進(jìn)行數(shù)字化裝配精密制孔技術(shù)中應(yīng)該根據(jù)飛機(jī)裝配的特定研發(fā)自動(dòng)化精密打孔設(shè)備，對(duì)打孔工作涉及到的符合材料、符合疊層結(jié)構(gòu)、打孔的切削時(shí)速、冷卻方式等工藝參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，并收集數(shù)據(jù)，優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)累積經(jīng)驗(yàn)。

另外，隨著飛機(jī)制造技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，飛機(jī)的耐久能力與可靠性在不斷提高，這要求連接技術(shù)也能夠適應(yīng)飛機(jī)的發(fā)展。在延長(zhǎng)使用壽命的技術(shù)方面通常使用干涉配合的方法，能夠有效提高內(nèi)部結(jié)構(gòu)的使用壽命，因此很多飛機(jī)在生產(chǎn)制造的過(guò)程中都會(huì)使用干涉配合緊固件的方法。當(dāng)前我國(guó)在緊固件配合上通常使用錘擊打入或是液壓壓入的方法，但是這兩種傳統(tǒng)方法存在一些弊端。使用傳統(tǒng)方法容易導(dǎo)致固件膨脹，使得安裝工作遇到困難，具有較大干涉量的緊固件使用錘擊打入的方式時(shí)，容易對(duì)孔壁造成危害，而損壞的部件會(huì)縮短飛機(jī)使用壽命[3]。運(yùn)用數(shù)字化裝配方法能夠有效保護(hù)飛機(jī)部件，從而使飛機(jī)獲得較長(zhǎng)的使用壽命。數(shù)字化技術(shù)具有以下要點(diǎn)，即長(zhǎng)壽命連接與密封連接的復(fù)合材料干涉螺接。在飛機(jī)裝配的過(guò)程中，應(yīng)該進(jìn)行非小尺寸裝配件與裝配結(jié)構(gòu)變形分析的技術(shù)。

2.2 系統(tǒng)集成控制技術(shù)

飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)在實(shí)施的過(guò)程中，與其有關(guān)聯(lián)系統(tǒng)有很多，數(shù)據(jù)處理方式多樣如工藝數(shù)據(jù)、測(cè)量數(shù)據(jù)、位置數(shù)據(jù)等，這些數(shù)據(jù)之間存在著緊密的聯(lián)系。系統(tǒng)集成控制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)交互協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)，這一技術(shù)研究的內(nèi)容主要集中在以下幾點(diǎn)：開發(fā)滿足飛機(jī)數(shù)字化裝配系統(tǒng)特點(diǎn)的多系統(tǒng)集成控制；集成接口技術(shù)與數(shù)據(jù)處理標(biāo)準(zhǔn)；研究實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)反饋的在線控制技術(shù)與三維數(shù)模離線控制。

3 數(shù)字化裝配技術(shù)應(yīng)用發(fā)展

數(shù)字化裝配技術(shù)在光學(xué)檢測(cè)、數(shù)字化裝配技術(shù)、工裝技術(shù)方面都有良好的應(yīng)用。在進(jìn)行飛機(jī)設(shè)計(jì)階段，運(yùn)用裝配集成控制系統(tǒng)能夠共享系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析優(yōu)化。在數(shù)字化技術(shù)的支撐下，飛機(jī)裝配工作也實(shí)現(xiàn)了裝配數(shù)字化操作。飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)為飛機(jī)裝配的工作提供了信息技術(shù)的支持，對(duì)飛機(jī)裝配工作的精度實(shí)現(xiàn)了提升，提升了飛機(jī)裝配的效率。

數(shù)字化裝配技術(shù)是多種技術(shù)在發(fā)展中共同應(yīng)用產(chǎn)生的結(jié)果。數(shù)字化裝配技術(shù)經(jīng)歷了長(zhǎng)期的發(fā)展才實(shí)現(xiàn)了當(dāng)前的技術(shù)水平，而且我國(guó)仍未掌握大型飛行數(shù)字化裝配技術(shù)當(dāng)中的頂尖技術(shù)，這說(shuō)明飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)的發(fā)展是一個(gè)長(zhǎng)期、循序漸進(jìn)的過(guò)程。飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)的發(fā)展不僅僅涉及技術(shù)本身這一個(gè)方面，飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)進(jìn)行發(fā)展要涉及到多個(gè)方面，并需要多方面的支持才能實(shí)現(xiàn)進(jìn)步。數(shù)字化裝配技術(shù)的發(fā)展需要制定科學(xué)合理的發(fā)展思路，在發(fā)展思路的制定上應(yīng)該分為兩個(gè)方面：一是短期目標(biāo)；二是長(zhǎng)期規(guī)劃。短期目標(biāo)就是應(yīng)該掌握當(dāng)前的應(yīng)用技術(shù)，具備當(dāng)前的技術(shù)應(yīng)用能力才能實(shí)現(xiàn)飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展[4]。長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)是加大資金投入，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。當(dāng)前由于基礎(chǔ)工業(yè)水平較弱，制約了我國(guó)技術(shù)發(fā)展，因此應(yīng)該合理使用資金，引進(jìn)先進(jìn)的數(shù)控設(shè)備。國(guó)內(nèi)的航空企業(yè)應(yīng)認(rèn)識(shí)到自身的缺陷與優(yōu)勢(shì)，積極主動(dòng)的與高校及科研單位共同進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字化配套設(shè)備。另外，我國(guó)航空企業(yè)在觀念上受前蘇聯(lián)的影響較深，直到現(xiàn)在仍留有傳統(tǒng)觀念。保守、刻板的思想觀念對(duì)設(shè)計(jì)研發(fā)人員的技術(shù)創(chuàng)新工作有巨大束縛，廣大技術(shù)人員必須更新觀念，在工作中進(jìn)行學(xué)習(xí)，深入了解先進(jìn)的數(shù)字化裝配技術(shù)。航空企業(yè)應(yīng)該大力培養(yǎng)年輕的技術(shù)人員，當(dāng)今的年輕工作人員雖然經(jīng)驗(yàn)不足，但是具有創(chuàng)新的觀念，而且敢于打破束縛、挑戰(zhàn)傳統(tǒng)，這對(duì)于技術(shù)創(chuàng)新有著重要意義。和有豐富設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與年輕有活力的技術(shù)人員共同工作，從而實(shí)現(xiàn)相互彌補(bǔ)，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)大型飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)的發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

數(shù)字化裝配技術(shù)是飛機(jī)制造的發(fā)展方向，對(duì)其進(jìn)行研究有著重要意義。對(duì)其進(jìn)行研究要增加資金投入，完善工業(yè)基礎(chǔ)，但是更為重要的是要實(shí)現(xiàn)觀念的更新。從而攻克我國(guó)飛機(jī)裝配技術(shù)存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的突破。

參考文獻(xiàn)

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