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飛機柔性制造裝配技術(shù)存在的問題跟國內(nèi)技術(shù)現(xiàn)狀
文章摘要:
航空制造業(yè)現(xiàn)在面臨著激烈的市場競爭,對飛機的承載有著很高的要求,并且還需要在短期內(nèi)交換。在雙重的壓力下,航空企業(yè)在生產(chǎn)過程中,要合理應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)備和技術(shù)
【一】、裝配技術(shù)存在的問題
航空制造業(yè)現(xiàn)在面臨著激烈的市場競爭,對飛機的承載有著很高的要求,并且還需要在短期內(nèi)交換。在雙重的壓力下,航空企業(yè)在生產(chǎn)過程中,要合理應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)備和技術(shù),從而使產(chǎn)品的質(zhì)量能夠有所提高,并且縮短產(chǎn)品的制造工期,按時交貨。
裝配技術(shù)存在的主要問題體現(xiàn)在以下幾個方面:(1)雖然在型架制造、安裝過程中數(shù)字化技術(shù)和數(shù)控加工技術(shù)都了廣泛應(yīng)用,但是在實際操作過程中,仍然存在大量模擬量傳遞環(huán)節(jié)有待處理。由于在具體施工個過程中,每個環(huán)節(jié)存在誤差的較大,導(dǎo)致終的精度無法達(dá)到,從而將會對產(chǎn)品的質(zhì)量造成不良影響。(2)傳統(tǒng)剛性裝配工裝在具體應(yīng)用中只適合在特定的型號的飛機中應(yīng)用,無法在不同的飛機型號中進(jìn)行應(yīng)用。飛機的結(jié)構(gòu)和外形一旦發(fā)生改變,重新制定大量的樣板、工裝、樣件等,這增加了生產(chǎn)難度,因此將會導(dǎo)致生產(chǎn)周期和生產(chǎn)成本增加。(3)通過劃線的方法定位,準(zhǔn)確度相對較低,難以滿足裝配的精度需求。
數(shù)字化裝配技術(shù)在我國飛機制造發(fā)展過程中起到了至關(guān)重要的作用,深入應(yīng)用數(shù)字化裝配技術(shù)不僅能夠提高飛機制造的效率和質(zhì)量,也能夠我國飛機生產(chǎn)觀念的改變,使我國飛機裝配中的薄弱環(huán)節(jié)完善。
三維柔性焊接平臺組合工裝是將金屬切削加工使用的組合夾具理論運用到鈑金焊接加工,是從傳統(tǒng)的下型平臺,槽系平臺發(fā)展起來的三維平面孔系組合夾具系統(tǒng)。是一種新型的數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、通用化的環(huán)保工裝夾具。
【二】、國內(nèi)飛機裝配技術(shù)現(xiàn)狀
近來,尤其是二戰(zhàn)后,航空工業(yè)作為經(jīng)濟建設(shè)和保衛(wèi)的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),了持續(xù)且的發(fā)展,同時也帶動了諸如新材料、通信、電子等高精尖技術(shù)特別是制造技術(shù)的蓬勃發(fā)展。
航空工業(yè)是拉動國民經(jīng)濟相關(guān)產(chǎn)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)之一,經(jīng)濟發(fā)達(dá)是投入巨資進(jìn)行。在航空產(chǎn)品的制造中,飛機裝配是根據(jù)尺寸協(xié)調(diào)原則,將零部件或組件按照設(shè)計和技術(shù)要求進(jìn)行組合、連接,形成高的裝配件或整機的過程。
迄今為止,飛機裝配技術(shù)已經(jīng)歷了從人工裝配、半機械半自動化裝配到機械啟動化裝配的發(fā)展歷程,目前發(fā)展的數(shù)字化柔性裝配技術(shù)是成為了飛機制造業(yè)的科技制高點。在飛機的制造過程中,飛機零部件的尺寸大,數(shù)目多,精度要求高,協(xié)調(diào)過程多,裝配工作量約占整個飛機制造勞動量的40%~50%。因此,如何縮短生產(chǎn)時間,提高裝配效率和質(zhì)量,是航空制造業(yè)亟待解決的問題。
工裝的設(shè)計制造在飛機裝配過程中占有重要地位,而對于傳統(tǒng)的機械加工作業(yè)方式,特別是對于一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變、加工批量小的零件,隨著零件加工的結(jié)束,所配備的工裝就完成了其歷史使命,在飛機的改型換代過程中,往往束縛著航空企業(yè)的發(fā)展。
目前,我國工裝整體設(shè)計、制造水平與波音、空客等西方航空企業(yè)相比還有較大差距,總體上國內(nèi)航空企業(yè)依然沿襲前蘇聯(lián)的組織生產(chǎn)模式,自動化效率低,生產(chǎn)準(zhǔn)備時間長,產(chǎn)品質(zhì)量低下、不穩(wěn)定,成本居高不下。具體來說,傳統(tǒng)的飛機裝配技術(shù)采用模擬量傳遞為基礎(chǔ),工裝設(shè)計缺乏創(chuàng)新性,造成工裝型架復(fù)雜笨重,制造困難,定位件及測量儀器缺乏統(tǒng)一規(guī)范體系;同時以模擬量方式傳輸協(xié)調(diào)各工藝生產(chǎn)環(huán)節(jié)的“串行工程”模式,嚴(yán)重阻礙著裝配質(zhì)量的提高,已成為制約我國飛機研制的巨大障礙??偨Y(jié)國內(nèi)航空企業(yè)生產(chǎn)制造方式的弊端,主要表現(xiàn)在以下幾方面:
1)依然沿襲著過去幾十年來批生產(chǎn)的手工作業(yè)和串行生產(chǎn)模式進(jìn)行飛機裝配,效率很低;
2)數(shù)字化柔性裝配技術(shù)進(jìn)步緩慢,飛機裝配的主要手段依然依靠傳統(tǒng)工裝,整個航空系統(tǒng)還未實現(xiàn)大規(guī)模數(shù)字化技術(shù)及設(shè)備的應(yīng)用,制造成本居高不下;
3)未能充分實現(xiàn)工裝、工藝設(shè)計與產(chǎn)品設(shè)計并行工程模式,裝配工人需要翻閱大量的圖紙、工藝文件,各部門協(xié)調(diào)困難,返工率高,影響裝配周期;
4)采用外協(xié)加工的企業(yè)存在資質(zhì)認(rèn)證困難、保密性差、交貨周期長等問題。
近年來,我國航空企業(yè)聯(lián)手院校正在朝柔性化裝配技術(shù)發(fā)展。尤其是在工裝設(shè)計上,依靠引進(jìn)裝配技術(shù),進(jìn)行了大量實踐,漸漸摸索出適合我國國情的技術(shù)革新道路?,F(xiàn)階段來看,主要集中在采用CAD技術(shù)進(jìn)行了包括建立型架標(biāo)準(zhǔn)件庫和優(yōu)化型架及參數(shù)設(shè)計等;對于裝配工序的可視化仿真、裝配路徑優(yōu)化等虛擬預(yù)裝配相關(guān)技術(shù)也進(jìn)行了系統(tǒng)研究;在測量檢測方面,是力求采用自主的計算機輔助電子經(jīng)緯儀及激光跟蹤儀等設(shè)備進(jìn)行定位測量,技術(shù)水平了明顯提高。