華宏偉

摘 要： 飛機裝配在向著高精度高自動化和數(shù)字化技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展，飛機裝配技術(shù)也不斷的提高，本文研究分析飛機機身姿態(tài)調(diào)整工裝設(shè)計、裝配支撐點分析，確定影響飛機的裝配質(zhì)量和裝配精度的關(guān)鍵點，從調(diào)姿工裝將飛機機身的誤差調(diào)整掉。

關(guān)鍵詞： 飛機裝配技術(shù)；姿態(tài)調(diào)整工裝設(shè)計；裝配支撐點分析

1.飛機裝配技術(shù)

在國際大型飛機制造商的飛機制造中都采用數(shù)字化裝配技術(shù)，圖1.1就是波音公司飛機裝配現(xiàn)場。

飛機數(shù)字化裝配技術(shù)主要是建立在計算機信息處理平臺的基礎(chǔ)上，通過計算機對飛機裝配過程進(jìn)行監(jiān)控與控制，實現(xiàn)數(shù)字化信息采集，數(shù)字化裝配工裝，對飛機零件和飛機進(jìn)行固定、加工、對接等，最終完成飛機的裝配。

飛機數(shù)字化裝配工裝是飛機裝配技術(shù)中最重要的組成部分，它是提高飛機裝配效率和工裝準(zhǔn)備周期的系統(tǒng)，降低裝配制造成本，同時與計算機結(jié)合實現(xiàn)數(shù)字化技術(shù)，在裝配工裝的設(shè)計上，由于飛機機身的尺寸大，結(jié)構(gòu)也復(fù)雜，實現(xiàn)飛機的定位與對接是工裝的核心技術(shù)。

在對飛機裝配的工藝要求如下：

（1）數(shù)字量協(xié)調(diào)裝配，在飛機數(shù)字化裝配過程中，是通過數(shù)字模型對飛機部件之間的裝配進(jìn)行檢測，所以要求飛機裝配中要能對飛機的對接和裝配進(jìn)行協(xié)調(diào)；

（2）可以對飛機大部件的姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整和位移，以及實現(xiàn)自動化對接，實現(xiàn)這個過程需要數(shù)字化測量技術(shù)作為基礎(chǔ)；

（3）在裝配過程中實現(xiàn)少應(yīng)力和無應(yīng)力裝配，零件和裝配中的應(yīng)力對飛機的氣動性和疲勞壽命都有影響。

2.姿態(tài)調(diào)整工裝設(shè)計

在飛機調(diào)姿工裝的設(shè)計中，需要了解飛機空間位置的描述，實現(xiàn)飛機自動化調(diào)姿的首要是實現(xiàn)統(tǒng)一機身部件的姿態(tài)表達(dá)，可以用位置矢量t與旋轉(zhuǎn)力矩R來描述，飛機裝配坐標(biāo)系為assembly，機身坐標(biāo)系為fuselage，機身部件在裝配坐標(biāo)系中的姿態(tài)如圖2.1。

調(diào)姿工裝是數(shù)字化裝配技術(shù)組成部分中的一個部分，裝配系統(tǒng)如圖2.2。

調(diào)姿工裝有兩個作用，一個是飛機部件調(diào)姿的執(zhí)行結(jié)構(gòu)，也就是飛機裝配系統(tǒng)的組成部分，另一個也是裝配過程中的夾具，工裝的控制系統(tǒng)是由計算機進(jìn)行，定位器采用全閉環(huán)控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對整個調(diào)姿過程全程監(jiān)控。

3.裝配支撐點分析

飛機部件自身結(jié)構(gòu)中，通常并未預(yù)留用于連接的定位器接頭，所以需要在飛機部件和定位器之間增加一個過渡裝置，通過飛機部件支撐點可以實現(xiàn)，通過它可以實現(xiàn)對定位器數(shù)量、布局和裝配位置實現(xiàn)確定。

對裝配支撐點的要求如下：

（1）開敞性，在整個過程中要實現(xiàn)具有足夠的空間，可以滿足飛機的裝配；

（2）靈活性，可以實現(xiàn)靈活位移和支撐，可以滿足定位器方便定位；

（3）支撐穩(wěn)定，在支撐過程中，整個系統(tǒng)要穩(wěn)定，滿足飛機部件的裝配，同時還能承受一定載荷。

飛機支撐點的分析中，要考慮支撐點對飛機變形的影響，一般將飛機支撐點設(shè)置在飛機的前機身和中機身以及后機身，其中前后各一個，中機身設(shè)置兩個。

結(jié)論

通過研究分析裝配技術(shù)和飛機數(shù)字化裝配技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，通過對飛機機身進(jìn)行建模，設(shè)計飛機調(diào)姿工裝，從調(diào)姿工裝的工作原理，設(shè)計調(diào)姿的控制系統(tǒng)、測量系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，總結(jié)調(diào)姿工裝的特點和設(shè)計優(yōu)化內(nèi)容，將飛機的總體質(zhì)量和精度得到提升。

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