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飛機柔性工裝研發(fā)中的瓶頸以及分類
文章摘要:
在,飛機工裝設(shè)計制造基本達到了數(shù)字化水平,而國內(nèi)僅僅是采用計算機輔助設(shè)計,和發(fā)達還存在較大距離。
(一)、飛機工裝中的瓶頸
國內(nèi)參與航空主機生產(chǎn)的主要廠家因為需要對數(shù)個不同型號機型進行同步生產(chǎn),造成較多繁瑣的工裝設(shè)計制造任務(wù)不能按合同中規(guī)定的期限內(nèi)完成,技術(shù)裝備部門無法具備滿足現(xiàn)實發(fā)展需求的生產(chǎn)能力。在產(chǎn)品生產(chǎn)實踐過程中,新工裝設(shè)計制造逐漸演變成較為明顯的瓶頸。這主要是因為產(chǎn)品新型號繁多、工裝綜合設(shè)計尚未達到較高技術(shù)水平與效率以及技裝部門不具備較高的生產(chǎn)制造能力。
由于國內(nèi)機械行業(yè)的整體加工工藝還需要改進,零部件的量化生產(chǎn)還需要時間,這就無形之中增加了我國航空主機與生產(chǎn)的投入成本,這是一個連鎖的反應(yīng),只有在源頭上改進機械設(shè)備行業(yè),生產(chǎn)出適合航空主機需要的零部件,才能開展下一步的與設(shè)計。
在,飛機工裝設(shè)計制造基本達到了數(shù)字化水平,而國內(nèi)僅僅是采用計算機輔助設(shè)計,和發(fā)達還存在較大距離。工裝設(shè)計依據(jù)不完善的體驗式數(shù)字化模型產(chǎn)品與數(shù)字樣機,在設(shè)計實踐中未能將CAE技術(shù)應(yīng)用到零件可成型性分析、型架剛度指標測算等中,通常依照過往經(jīng)驗進行,造成生產(chǎn)中需數(shù)次調(diào)整工裝設(shè)計流程與方案。故此,國內(nèi)航空行業(yè)在設(shè)計軟件的進程也需要進一步優(yōu)化,在依賴計算機輔助設(shè)計的基礎(chǔ)上,積極引進的設(shè)計技術(shù),購買數(shù)字化設(shè)計軟件,提升國內(nèi)飛機工裝設(shè)計制造的數(shù)字化與信息化程度,提升飛機工裝設(shè)計制造的度,來國內(nèi)設(shè)計理念的新?lián)Q代。
工裝是為了零部件加工和裝配質(zhì)量,并程度提高裝配效率的相關(guān)設(shè)備?!叭嵝浴敝傅氖菍Σ考b配的各種條件做出響應(yīng)的能力。三維柔性平臺定位夾持機構(gòu)分為夾持器和定位器兩部分。
(二)、飛機柔性工裝分類
飛機柔性工裝是基于產(chǎn)品數(shù)字量尺寸協(xié)調(diào)體系的、可重組的模塊化、自動化工裝和夾具系統(tǒng),其目的是免除設(shè)計和制造各種產(chǎn)品(如飛機壁板、翼梁等)的傳統(tǒng)裝配型架和夾具,從而降低工裝制造成本,縮短工裝準備周期,同時大幅度提高生產(chǎn)率。柔性工裝技術(shù)在飛機制造中體現(xiàn)得特別明顯,典型的應(yīng)用有飛機壁板柔性裝配工裝、翼梁柔性裝配工裝、水平安定而升降舵柔性裝配工裝、機身柔性裝配工裝和總裝用的柔性對接工裝系統(tǒng)、復(fù)合材料切鉆夾具等。
(1)多點陣成形真空吸附柔性工裝。
多點陣成形真空吸附柔性工裝是一組或多組帶真空吸盤的立柱陣列,模塊化的立柱可由程序控制二維移動到空間位置定位,生成與裝配件曲而符合并均勻分布的吸附點陣,能和牢固地夾持壁板供鉆孔、鉚接和銑切等裝配工作。當壁板外形發(fā)生變化時,吸附點陣在伺服控制下相應(yīng)改變,工裝外形和布局自動進行調(diào)整,通過改變定位和夾緊位置,可以適應(yīng)不同的零部件結(jié)構(gòu)和定位裝夾要求,從而降低了綜合成本,縮短了工裝準備周期和產(chǎn)品的研制周期。類似的柔性工裝還用于翼梁、升降舵、機身的柔性裝配和環(huán)鉚系統(tǒng)中。
(2)行列式高速柱陣柔性工裝。
行列式高速柱陣工裝適用于壁板及翼梁裝配,如波音727、737、777、C-17等飛機翼梁的裝配和空客A330系列機翼壁板的裝配。的A380壁板及翼梁裝配也采用了此類工裝。空客機翼壁板柔性裝配工裝可完成A330/340、A319/320/321/A300系列飛機的機翼壁板的裝配,它具有模塊化、數(shù)字化、自動化的特點。
(3)移動裝配生產(chǎn)線。
波音公司將飛機放在由傳送鏈移動的輪車生產(chǎn)線上,使飛機沿生產(chǎn)線移動裝配。通過射頻信號實時傳送來實現(xiàn)對飛機移動裝配生產(chǎn)線的遠程控制,并監(jiān)控飛機的移動情況。飛機在2個裝配臺的移動只需1h,可同時移動7架飛機,并能飛機之間的等距及等高。同時因傳送鏈在地板上,地下總線能夠恒電流供應(yīng)及等監(jiān)控管理。目前,波音公司已經(jīng)在移動裝配生產(chǎn)線上連續(xù)建造了波音717、737、757等單通道飛機,該技術(shù)縮短了民用飛機交付時間。