關于數(shù)字化測量技術在飛機裝配中的應用探析

易承福

摘? 要：隨著我國經(jīng)濟地位的提高，飛機已成為主要的交通工具。飛機的質(zhì)量和需求都在增加。裝配急需改進，符合工業(yè)發(fā)展的新規(guī)定。隨著計算機技術的快速發(fā)展和數(shù)字技術的不斷發(fā)展，許多行業(yè)和領域都出現(xiàn)了新的機遇。為了加速制造和提高產(chǎn)品質(zhì)量，航天工業(yè)將數(shù)字技術應用于飛機制造，并允許數(shù)字測量。

關鍵詞：數(shù)字化測量技術;飛機裝配;應用

由于產(chǎn)品開發(fā)周期長，施工開發(fā)難度大，航空航天工業(yè)比其他制造工藝更為復雜。這是一個尖端科技產(chǎn)業(yè)。這是一種復雜繁瑣的系統(tǒng)技術，反映了一個國家的技術發(fā)展水平。隨著大型客機發(fā)展，結構難以優(yōu)化，設備復雜，系統(tǒng)可靠性高，生命周期階段高，能效、環(huán)境友好性和用戶工作效率更為重要。為了提高勞動生產(chǎn)率和降低成本，我們必須逐步發(fā)展和促進高效數(shù)字技術的使用。數(shù)字測量技術采用激光原理精確測量飛機產(chǎn)品和部件，在飛機制造中得到廣泛應用，發(fā)展現(xiàn)代飛機制造系統(tǒng)很重要。

一、飛機數(shù)字化制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

飛機制造業(yè)不同于普通機械工業(yè)。飛機工業(yè)是我國高科技產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略產(chǎn)品。由于我國高科技產(chǎn)業(yè)的高度復雜性，也是高度復雜的技術集成。它是科學和技術、行業(yè)標準和聯(lián)合國綜合存在的主要標志之一。尤其是在大型客機環(huán)境中，這是一個非常復雜的產(chǎn)品。它們不僅包括嚴格的氣動要求、頻繁的設計更改、多種產(chǎn)品配置、材料和組件，還包括復雜的內(nèi)部結構、緊湊的空間、大量系統(tǒng)和大量組件。例如，在波音747中，每架飛機最多有600萬個部件，其中包括300萬個接頭和274km電纜。此外，開發(fā)周期很長，并且許多配套商。大型飛機的研制需要數(shù)以千計的零部件供應商，例如10000多家A380飛機供應商，使發(fā)展過程中的數(shù)據(jù)管理變得困難。使用現(xiàn)代通信、導航、顯示、飛行控制等技術確保安全飛行尤為重要。此外，嚴格的環(huán)境保護要求，例如污染物排放低、噪音低和石油消耗高。因此，從飛機開發(fā)的整個過程來看，飛機開發(fā)過程是一個全面的系統(tǒng)開發(fā)過程，從客戶對飛機的要求到開發(fā)、制造、交付和調(diào)試，因此需要開發(fā)數(shù)字設計、制造和測試技術來集成這一偉大的系統(tǒng)技術。該項目現(xiàn)已證明數(shù)字技術是企業(yè)最重要的競爭產(chǎn)品，也是產(chǎn)品創(chuàng)新和發(fā)展的主要手段。因此，數(shù)字技術的應用在深度和廣度上都取得了相當大的進展。

二、數(shù)字化測量技術分析

測量技術的應用精度、智能性和效率將通過應用的增加而得到提高，但也是有效的。數(shù)字測量技術，如視覺處理系統(tǒng)、IGPS等，目前正在國內(nèi)外的飛機制造中得到應用。數(shù)字化測量的結合還可以產(chǎn)生互補，提高飛機零部件制造的精度，使測量更加精確，滿足產(chǎn)品和飛機零部件的多用途要求。基于數(shù)字測量技術優(yōu)化飛機產(chǎn)品和部件的制造工藝可以提高我國飛機制造的質(zhì)量和效率。

三、在飛機裝配中數(shù)字化測量技術的應用

1.提高移動生產(chǎn)線的質(zhì)量。飛機是大型、復雜的產(chǎn)品。企業(yè)需要移動產(chǎn)品安裝生產(chǎn)線，以加快產(chǎn)品組合，提高裝配效率，減少人員配備。隨著技術水平的提高，移動生產(chǎn)線雖然沒有改變，但生產(chǎn)線采用的技術是革命性的創(chuàng)新。數(shù)字測量技術在移動裝配過程中的應用，實現(xiàn)了裝配精度的有效控制，提高了產(chǎn)品最終使用的質(zhì)量。最常用的數(shù)字測量技術是IGPS和NC。對于波音等機型來說，內(nèi)置和使用的部件更為合適，測量和檢測的質(zhì)量和效率明顯提高，最終產(chǎn)品受益于明顯的質(zhì)量損失。

2.強制進行標準化精度測量。迄今為止，大多數(shù)傳統(tǒng)的飛機裝配測量方法都是仿真的。由于仿真情況與現(xiàn)實之間不可避免的差異，數(shù)據(jù)精度的控制很困難。隨著現(xiàn)代飛機加工行業(yè)的發(fā)展，數(shù)字化應用越來越多。對于產(chǎn)品組合過程的每個階段，都有具體的數(shù)字精度要求和標準。整個生產(chǎn)過程專業(yè)、精細、準確、優(yōu)質(zhì)。3D模型技術的出現(xiàn)為部件中的工人提供了更清晰、更具體的物理模型，從而減少了許多主觀因素，并使裝配過程變得毫無意義。在整個裝配過程中，各部件之間的協(xié)調(diào)得到了改進，以便能夠更合理、更準確地進行裝配，使工人能夠滿足飛機裝配的要求。

3.實現(xiàn)對接。采用數(shù)字測量技術引入了激光采集系統(tǒng)，提高了整個裝置實現(xiàn)精度。該技術的應用不僅能在確定過程中實現(xiàn)更好的精度控制，而且還能利用優(yōu)勢，對設備周圍進行全面測量，在測量過程中保持高度的機動性，并實現(xiàn)與機身不接觸的精確測量。同時，由于測量過程中飛行產(chǎn)品種類繁多，可能會出現(xiàn)許多不同的情景。因此，系統(tǒng)提供了多種適用于不同測量情況的操作模式。隨著測量技術的進步，對測量工程師提出了新的要求。為了正確評價和順利完成工作，你必須面對不同的測量。

4.飛機裝配。裝配過程也是復雜的系統(tǒng)開發(fā)，包括飛機設計、規(guī)劃、生產(chǎn)、裝配。先進的飛機裝配技術與傳統(tǒng)的飛機裝配方法根本不同：傳統(tǒng)的復雜結構不再用于部件的定位和夾緊。主要用于測量和定位飛機組件上的各種工藝設備，或直接定位飛機組件。它是飛機數(shù)字裝配系統(tǒng)的重要組成部分。對于現(xiàn)代大型運輸工具和軍用戰(zhàn)斗機來說，大型零件的裝配和車身的裝配都采用了不同的自動鉆鉚系統(tǒng)。裝配和自動鉆鉚設備的結構和功能越來越自動化。數(shù)字飛機的組裝大大減少了飛機裝配所需的標準和生產(chǎn)設備。

航空制造業(yè)總體上仍有飛機裝配較為落后，但數(shù)字趨勢明顯。數(shù)字測量技術可以提高自動化生產(chǎn)線的產(chǎn)品質(zhì)量，實現(xiàn)高質(zhì)量的標準化和準確測量，方便飛機的對接，改進飛機的裝配，促進航空業(yè)的整體發(fā)展。分析了數(shù)字測量技術在飛機上的應用，發(fā)現(xiàn)數(shù)字測量技術不僅反映了國家工業(yè)標準，也反映了國家經(jīng)濟技術價值。因此，必須加強這方面的學科的尖端研究。同時，重點培訓技術人員也很重要，這些技術人員是數(shù)字測量技術發(fā)展的基礎。

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