◎許榮兵

在飛機(jī)制造過程中，飛機(jī)裝配環(huán)節(jié)是重中之重，裝配質(zhì)量會(huì)直接對(duì)飛機(jī)制造質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。機(jī)械連接技術(shù)在飛機(jī)制造裝配中占據(jù)比較高的比重，是技術(shù)人員關(guān)注的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。隨著飛機(jī)制造技術(shù)的不斷發(fā)展，飛機(jī)機(jī)械連接技術(shù)也在不斷更新發(fā)展，新技術(shù)正不斷涌現(xiàn)，因此為了相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)加緊對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的研究，全面提高我國(guó)機(jī)械連接技術(shù)水平，縮短與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)之間的差距，從而提高我國(guó)飛機(jī)制造國(guó)際水平。

一、飛機(jī)機(jī)械連接技術(shù)的重要作用

在飛機(jī)機(jī)械連接中，早期的機(jī)械連接以鉚接和螺栓以及專業(yè)緊固件連接形式為主。在飛機(jī)制造中，機(jī)械連接的工作量比較大，對(duì)于操作人員的技術(shù)水平要求也比較高。隨著飛機(jī)制造行業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)的飛機(jī)機(jī)械連接技術(shù)也有了比較大的發(fā)展，各種新型技術(shù)也逐漸出現(xiàn)。但鉚接和螺栓鏈接法仍然占據(jù)比較大的比重。飛機(jī)中的機(jī)械連接構(gòu)件數(shù)量比較多，鉚接連接件和螺栓連接件的數(shù)量可以達(dá)到數(shù)百萬個(gè)，而且相關(guān)機(jī)械連接構(gòu)件分布在飛機(jī)各個(gè)結(jié)構(gòu)中。一旦出現(xiàn)機(jī)械連接不穩(wěn)定、不牢固、不合理等問題，機(jī)會(huì)給飛機(jī)埋下比較大的安全隱患。因此，飛機(jī)機(jī)械連接技術(shù)會(huì)對(duì)飛機(jī)制造質(zhì)量和后期的飛行安全性產(chǎn)生重要影響。

另外，機(jī)械連接技術(shù)的科學(xué)性和合理性，會(huì)對(duì)機(jī)械連接疲勞性能產(chǎn)生重要影響。新時(shí)期的飛機(jī)制造對(duì)于機(jī)械連接結(jié)構(gòu)的疲勞性能有了更高要求，作為飛機(jī)制造中的重點(diǎn)技術(shù)之一，通過提高機(jī)械連接抗疲勞性能，提升飛機(jī)的抗疲勞性能對(duì)于提高飛機(jī)制造質(zhì)量具有重要作用。

二、現(xiàn)階段的飛機(jī)機(jī)械連接技術(shù)現(xiàn)狀分析

1.機(jī)械連接構(gòu)件種類和規(guī)格有限，性能仍然有比較大的提升空間。

從現(xiàn)階段的飛機(jī)制造工作中，飛機(jī)機(jī)械連接的質(zhì)量存在一定問題，尤其在某些先進(jìn)的復(fù)合材料的機(jī)械連接中體現(xiàn)的尤為明顯。部分復(fù)合材料結(jié)構(gòu)飛機(jī)機(jī)械連接構(gòu)件的種類和規(guī)格比較有限，無法滿足全部機(jī)械連接工作，設(shè)備的整體性能也需要進(jìn)行提升。在技術(shù)比較領(lǐng)先的國(guó)家中，大多采取新型鋁合金、鈦合金等專業(yè)緊固件，這些材料的自重比較小，而且結(jié)構(gòu)強(qiáng)度比較高，材料性能突出，材料的物理和化學(xué)性質(zhì)更為穩(wěn)定，對(duì)于飛機(jī)服役過程中的連接件、連接點(diǎn)有著比較突出的抗疲勞特性，因此在飛機(jī)制造行業(yè)中有著比較廣泛的運(yùn)用，且應(yīng)用效果突出。而我國(guó)現(xiàn)階段這方面技術(shù)仍然處于發(fā)展初期，整體研究水平仍然有比較大的提升空間。

2.工藝技術(shù)水平不高，自動(dòng)化、電子化建設(shè)水平有待提升。

我國(guó)現(xiàn)階段的飛機(jī)機(jī)械連接技術(shù)，大多數(shù)仍然以“人工+手動(dòng)”的形式進(jìn)行，自動(dòng)化、電子化、機(jī)械化程度偏低。而且受到技術(shù)水平以及資金方面的限制，一些先進(jìn)的飛機(jī)機(jī)械連接技術(shù)設(shè)備數(shù)量偏少，同時(shí)專業(yè)技術(shù)人員數(shù)量也不足，這樣就限制了機(jī)械連接效果。隨著技術(shù)的持續(xù)更新，飛機(jī)機(jī)械連接技術(shù)逐漸由自動(dòng)鉆鉚向柔性裝配方向發(fā)展，后者與前者相比，機(jī)械連接質(zhì)量和效率更高，而且能夠有效控制連接成本，目前被廣泛用于飛機(jī)一些關(guān)鍵部位的機(jī)械連接。但我國(guó)目前連接技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍然自動(dòng)化、電子化水平仍然有比較大的提升空間，雖然已經(jīng)不斷完成技術(shù)優(yōu)化更新，但是仍然有比較大的提升空間，柔性裝配仍需持續(xù)建設(shè)推廣。

三、飛機(jī)機(jī)械連接技術(shù)類型分析

1.自動(dòng)鉚接技術(shù)。

自動(dòng)鉆鉚系統(tǒng)由鉆鉚機(jī)、托架系統(tǒng)、各種附件和相應(yīng)的軟件組成，能夠完成飛機(jī)組合件的緊固件孔的坐標(biāo)定位、鉆孔（锪窩）、涂密封膠、測(cè)量工件夾層厚度、自動(dòng)選鉚釘、鉚接和銑切釘頭等工序。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是鉚接加載速率高，不會(huì)引起工件振動(dòng)，可以加大降低對(duì)材料及構(gòu)件的損傷。因此，采用電磁鉚接技術(shù)可以同時(shí)提升機(jī)械連接的質(zhì)量和效率。我國(guó)雖然具有制造電磁鉚接設(shè)備的能力，但仍然有比較大的發(fā)展空間。

2.電磁鉚接技術(shù)。

電磁鉚接是利用電能-磁場(chǎng)能-機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，應(yīng)用沖擊大電流技術(shù)獲得瞬間沖擊載荷作用于鉚釘，鉚釘在應(yīng)力波作用下發(fā)生塑性變形，實(shí)現(xiàn)鉚接工藝。電磁鉚接與電磁成形原理基本相同，只是在放電線圈與被連接件之間增加了一個(gè)線圈和應(yīng)力波放大器，與傳統(tǒng)的鉚接工藝相比，電磁鉚接屬于沖擊加載。其加載速率大、被連接材料應(yīng)變率大，變形方式不同于壓鉚等靜態(tài)加載，能夠一次完成鐓頭的成形，可用于屈強(qiáng)比高、應(yīng)變敏感、難成形材料鉚釘?shù)你T接。電磁鉚接可以實(shí)現(xiàn)大直徑鉚釘?shù)你T接，工藝質(zhì)量穩(wěn)定，且電磁鉚接可以減小鉚接噪聲、改善勞動(dòng)條件。

3.機(jī)器人鉆鉚技術(shù)。

作為一種集機(jī)械電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的高技術(shù)產(chǎn)品，智能工業(yè)機(jī)器人已綜合了人和機(jī)器人的特長(zhǎng)，既有人對(duì)環(huán)境狀態(tài)的快速反應(yīng)和分析判斷力，又有長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作、高精高速、高可靠性、不懼惡劣環(huán)境的能力。采用機(jī)器人技術(shù)，可以改善工作環(huán)境、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高勞動(dòng)效率。相對(duì)于其它工業(yè)而言，機(jī)器人在飛機(jī)制造工業(yè)中的應(yīng)用起步較晚。這是由于飛機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸大、形狀復(fù)雜。

4.新型緊固件連接技術(shù)。

飛機(jī)結(jié)構(gòu)中的某些特殊部位對(duì)連接工藝由更高要求，比如結(jié)構(gòu)不敞開部位智能進(jìn)行單面安裝，其結(jié)構(gòu)表面的傾斜度較大，對(duì)密封性有較高要求。普通的鉚接和螺接技術(shù)難以達(dá)到工藝要求，需要采用一些特殊的緊固件。目前國(guó)內(nèi)外研制出了多種新型緊固件，包括高鎖螺栓、環(huán)槽釘和單面抽釘?shù)取Ｐ滦途o固件具有更高的密封性，而且裝配力小，可以控制夾緊力，在飛機(jī)符合材料結(jié)構(gòu)裝配連接中的應(yīng)用可以有效提升連接質(zhì)量，滿足特殊部位的裝配連接要求。

結(jié)語：飛機(jī)制造業(yè)正處于高速發(fā)展?fàn)顟B(tài)，新型材料的不斷涌現(xiàn)，使得飛機(jī)機(jī)械連接技術(shù)也在持續(xù)更新。相關(guān)人員要對(duì)飛機(jī)機(jī)械連接技術(shù)的重要性有足夠的了解，根據(jù)實(shí)際情況充分考慮機(jī)械材料的性能、機(jī)械構(gòu)件的特點(diǎn)以及對(duì)于連接技術(shù)要求，靈活選擇連接技術(shù)，同時(shí)在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上完成技術(shù)的優(yōu)化與創(chuàng)新，提高機(jī)械連接技術(shù)的自動(dòng)化、信息化程度，從而提高飛機(jī)機(jī)械連接的質(zhì)量和效率，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)飛機(jī)制造行業(yè)的健康發(fā)展。