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飛機(jī)裝配零件裝配對接技術(shù)應(yīng)用及應(yīng)用研究
文章摘要:
柔性裝配工藝比較有特色形式的是“行列式高速柱陣”柔性裝配工藝系統(tǒng),該系統(tǒng)主要包括柔性機(jī)翼壁板裝配工裝和決定性柔性翼梁裝配工裝。
其一、裝配技術(shù)在零件裝配和對接中的應(yīng)用
1、機(jī)翼翼梁的裝配定位
柔性裝配工藝比較有特色形式的是“行列式高速柱陣”柔性裝配工藝系統(tǒng),該系統(tǒng)主要包括柔性機(jī)翼壁板裝配工裝和決定性柔性翼梁裝配工裝。前者在具體應(yīng)用過程中,主要適合在空客系列民機(jī)機(jī)翼壁板上,該裝配工藝在新型的飛機(jī)中有著廣泛應(yīng)用例如,A380采用的就是此裝配工藝,并且在具體應(yīng)用中也取得了不錯(cuò)的效果后者主要適合在使用在波音飛機(jī)中。例如,波音777、播音737等類型的飛機(jī)的梁翼,采用的都是該類型的裝配方式,也取得了不錯(cuò)的應(yīng)用效果。
2、高協(xié)調(diào)要求的骨架零件定位
針對高協(xié)調(diào)要求的骨架零件定位,在具體定位過程中,可以采用POGP柱或并聯(lián)式柔性。將定位環(huán)節(jié)使用的定位器安裝在POGP柱或柔性工裝上,在安裝過程中,需要注意定位器的角度和位置都可以通過柔性工裝的連桿長度進(jìn)行調(diào)整,或者通過POGP柱的具體運(yùn)動(dòng)情況加以確定,同時(shí)為了終定位結(jié)果的準(zhǔn)確性,可以利用數(shù)字化測量設(shè)備,進(jìn)行校準(zhǔn)。柔性裝配工具有傳統(tǒng)裝配工具相比,在具體應(yīng)用中具有以下幾項(xiàng)優(yōu)勢:(1)定位的度。(2)定位的適用性廣泛,可以在不同產(chǎn)品中使用。(3)可以減少工裝的使用量,從長遠(yuǎn)角度看,降低了生成成本。
3、定位技術(shù)在部件對接中的應(yīng)用
部件對接對技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:(1)數(shù)字化定位技術(shù)。飛機(jī)部件對接過程中,可以通過激光跟蹤儀等先設(shè)備對飛機(jī)部件上的交點(diǎn)孔、控制點(diǎn)等內(nèi)容進(jìn)行量測,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的指示器和定位銷,從而使飛機(jī)上的部件能夠直接完成對接。數(shù)字化定位在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢為:定位、結(jié)構(gòu)簡單、度高。(2)柔性定位技術(shù),過去飛機(jī)對接需要使用大型部件,為了定位的性,在定位上需要消耗大量的費(fèi)用和時(shí)間,并且一種對接平臺只適合特定的飛機(jī)外形。自動(dòng)化控制平臺,通過計(jì)算機(jī)對自動(dòng)化千斤頂進(jìn)行控制,其在具體應(yīng)用中的優(yōu)勢為:提高了機(jī)體裝配質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化對接、可以滿足不同飛機(jī)型在對接上的需求,并且縮短了準(zhǔn)備周期,降低工裝費(fèi)用。
工裝設(shè)計(jì)使工件能夠在工作臺上移動(dòng),且可旋轉(zhuǎn)夾持裝置,實(shí)現(xiàn)定位和曲面零件的姿態(tài)調(diào)整。三維柔性焊接平臺系統(tǒng)中的夾具機(jī)構(gòu)可分為4個(gè)模塊:底板、連接模塊、支承模塊和夾緊模塊,各模塊單元可分別設(shè)計(jì)制造,實(shí)現(xiàn)柔性定位。
其二、柔性制造系統(tǒng)在制造業(yè)中應(yīng)用研究
制造業(yè)企業(yè)加工設(shè)備主要采用加工中心和數(shù)控車床,前者用于加工箱體類和板類零件,后者則用于加工軸類和盤類零件。在制造業(yè)企業(yè)中柔性化的著眼點(diǎn)主要在機(jī)床和工裝兩個(gè)方面,中、大批量少品種生產(chǎn)中所用的FMS,常采用可換主軸箱的加工中心;中、小批量多品種生產(chǎn)中所用的FMS,三維焊接平臺工裝柔性化主要采用夾具,這樣可以獲得的生產(chǎn)效率。
1、工箱體類零件生產(chǎn)線
箱體類零件的主要加工部分均是由全柔性加工中心組成,幾個(gè)加工中心組成一個(gè)柔性制造單元(FMC)。每個(gè)FMC前面是上料輥道,后面是下料輥道及檢測站。各個(gè)柔性制造單元之間通過自動(dòng)輥道或機(jī)械手連接起來,其中還包括所的清洗、研磨、壓裝、試漏、在線測量、線外測量設(shè)備以及切削液集中處理裝置等。輔助設(shè)備一般采用通過式輥道輸送上料,通過型號識別,選擇相應(yīng)的工位、試漏、擰緊程序。在柔性制造單元內(nèi),整線設(shè)有數(shù)個(gè)機(jī)械手,由全自動(dòng)機(jī)械手進(jìn)行上下料。在生產(chǎn)線的自動(dòng)輥道上,設(shè)置有產(chǎn)品型號自動(dòng)識別裝置,機(jī)械手、輥道、加工中心之間通過總線連接起來,由數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)控制各部分的一致性。同時(shí),控制計(jì)算機(jī)還能根據(jù)各機(jī)床的加工情況,選擇的上下料順序,并根據(jù)設(shè)定的范圍,將需要抽檢的工件自動(dòng)放入檢測站。
2、軸類零件生產(chǎn)線
軸類生產(chǎn)線也是由加工中心、CNC自動(dòng)車床和全自動(dòng)磨,以及拋光、清洗及檢測等各個(gè)柔性制造單元FMC所組成的柔性制造系統(tǒng)FMS。該FMC用加工中心來代替原來的銑床,要求數(shù)控系統(tǒng)不僅能完成通常的加工功能,而且還應(yīng)具備自動(dòng)測量、自動(dòng)上下料、自動(dòng)換刀、自動(dòng)換主軸頭、自動(dòng)誤差補(bǔ)償、自動(dòng)診斷、進(jìn)線和聯(lián)網(wǎng)功能,特別是依據(jù)用戶的不同要求,方便靈活地配置和集成。生產(chǎn)率提高了很多倍,而且產(chǎn)品、質(zhì)量好。
例如:凸輪軸生產(chǎn)線內(nèi)的機(jī)床選用目前的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)FMS的自動(dòng)控制,通過制造企業(yè)技術(shù)人員與機(jī)床、控制系統(tǒng)商的共同研究,在原有平臺上新擴(kuò)展和了多種控制功能和軟件,如端面加工單元。同時(shí),生產(chǎn)線的自動(dòng)控制系統(tǒng)還擴(kuò)展了主動(dòng)檢測功能,在切削過程中實(shí)時(shí)對加工尺寸進(jìn)行檢測,并將數(shù)據(jù)反饋至控制系統(tǒng),隨機(jī)修正切削參數(shù),以加工精度。凸輪軸生產(chǎn)線能夠共線加工多種型號的凸輪軸,加工長度范圍300一600mm的凸輪軸。凸輪軸生產(chǎn)線的運(yùn)儲系統(tǒng)還考慮到高濕環(huán)境以及地區(qū)地基的特點(diǎn),增加了溫度的自動(dòng)補(bǔ)償以及地基下沉補(bǔ)償功能。系統(tǒng)能夠周期性地檢測外界環(huán)境的變化以及自身精度的差異,通過系統(tǒng)中模塊化軟件的計(jì)算,進(jìn)行自我診斷及補(bǔ)償,減少定位偏差。
3、夾具在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用
夾具數(shù)控機(jī)床有許多不同于普通機(jī)床的要求:粗加工時(shí)要求夾具具有很好的剛度,能承受大功率、高速切削;精加工時(shí)要求工件在夾具中的定位及夾緊誤差;為提高工效,要求夾具元件能大、中融合一體,安裝在同一塊基礎(chǔ)板上,以適應(yīng)單件或多件同時(shí)加工等。當(dāng)使用多夾具基礎(chǔ)板時(shí),既可組裝單個(gè)大零件夾具,又可組裝多個(gè)中小零件夾具,工效高,柔性好。些尺寸較大、形狀復(fù)雜、要求精度較高、定位壓緊有困難的零件,單純用夾具無法完成的,可以采取以下方法是設(shè)計(jì)零件配合夾具元件使用。和使用的是設(shè)計(jì)制造定位心軸和鉆模板。
柔性制造技術(shù)由于其、靈活的特性使其成為實(shí)施敏捷制造、并行工程、精益生產(chǎn)和智能制造系統(tǒng)的基礎(chǔ),且應(yīng)用日益廣泛,已成為整個(gè)機(jī)構(gòu)制造的核心技術(shù),F(xiàn)MS是現(xiàn)代生產(chǎn)方式的主流方向和共同基礎(chǔ)。