宋朝明

摘要：裝配工裝是保證飛機產品協(xié)調互換和幾何參數的重要工藝裝備，隨著中國航空工業(yè)的蓬勃發(fā)展，新武器裝備不斷涌現，飛機裝配技術也在不斷地完善和發(fā)展。本文將對飛機裝配的發(fā)展情況、并聯(lián)機構以及裝配結構創(chuàng)新這幾個方面的內容進行分析，希望能夠對讀者提供一些借鑒和參考。

關鍵詞：飛機裝配;裝配發(fā)展;并聯(lián)機構;創(chuàng)新

1.前言

飛機裝配制造作為國家制造業(yè)能力的代表，在國家制造業(yè)中占有重要地位。飛機裝配要求裝配質量高，技術難度大，而機身結構龐大，給裝配工作帶了諸多麻煩。

2.目前我國飛機裝配領域的發(fā)展情況

目前我國飛機裝配領域的發(fā)展情況較為穩(wěn)定，進行飛機裝配所使用的技術較為傳統(tǒng)，在進行產品定位時主要采用大型專用工裝定位器，同時在裝配的各個階段，依據需求使用卡板模擬等測量技術，定位器測量技術的結合基本能夠滿足產品裝配的整個過程。但是，就最終的產品成果而言，產品質量在一定程度上受到了測量技術缺乏專業(yè)性的影響，增加了產品在使用過程中產生的安全隱患。隨著我國發(fā)展逐漸強大，各行各業(yè)都對自身發(fā)展理念有了新的認識并建立了全新的目標，力求提升人民的生活質量，使生活變得更加方便、快捷和安全。

3.用于飛機裝配柔性調姿的并聯(lián)機構

飛機裝配零件的特點是尺寸大，質量高，剛度低和精度高。傳統(tǒng)的固定組裝方法難以應對零件的制造差異，組裝效率低，難以保證組裝質量?；跀底至總鬏數撵`活工裝技術實現了工裝的數字控制，提高了飛機裝配工裝的運動精度，并縮短了工裝調整時間。各種數字靈活工具在國內外的廣泛應用提高了飛機組裝的效率，降低了成本，并確保了現代飛機產品的精確組裝和精益制造。

3.1可等效為并聯(lián)機構的柔性調姿系統(tǒng)

飛機組裝使用帶有數控定位器的姿態(tài)控制系統(tǒng)作為模塊化，以將要組裝的零件同步驅動到安裝位置。多個CNC定位器用作柔性工具系統(tǒng)的運動執(zhí)行機構，該系統(tǒng)通過球形接頭連接到大多數飛機。這對應于帶有冗余驅動器的六自由度并行機制。在分支鏈的情況下，使用固定框架作為固定平臺，并且通過多軸協(xié)調運動實現飛機部件的姿態(tài)調整和定位。

3.2基于并聯(lián)機構的離線重構柔性調姿系統(tǒng)

作為運動平臺，并聯(lián)機構具有廣泛的適應范圍，并克服了數控定位器形式的姿態(tài)調節(jié)機構的靈活性。Lchte等人使用6-SPS并聯(lián)機構代替了3坐標數控定位器，在飛機的各個部件上設置了不同的鉸鏈點，并通過將并聯(lián)機構的平行鏈連接到不同的鉸鏈點進行了重新配置。建議實現可能的調整。Prause等人使用3-PUU并聯(lián)機構來調節(jié)機身壁板的姿態(tài)，并且并聯(lián)機構的分支鏈配置可提供更好的承載比和定位精度。為了滿足飛機零件的不同定位要求，ART設計了一個序列化模塊化并行機制。安裝并聯(lián)機構后，可通過外部測量和調節(jié)裝置進行調節(jié)和固定（或手動調節(jié)）。這有效地降低了對并聯(lián)機構本身和安裝框架的精度要求，從而節(jié)省了成本。

4.飛機裝配結構創(chuàng)新

目前，現存部分舊式裝配工裝，其機型的針對性強，往往同一系列產品不同機型的衍生下，又會出現功能性類似的裝配工裝。為達到高效、精準、節(jié)約成本的生產目的，并結合在制和在研產品特點，在此次設計中完全打破傳統(tǒng)思維，采用全新的互換性快速設計理念，在滿足裝配生產定位要求的前提下，實現工裝可換性，達到一工裝適合多機型裝配生產的目的，大大減少了同系列產品的工裝數量，節(jié)約了占地空間和工裝制造成本。通過對產品系列裝配型架的研究，分析機型通用化，柔性化的可行性，并且結合產品體積大、內部結構復雜、定位的結構件多等特點，將工裝設計成多自由度可協(xié)調的地面支撐平臺，將定位器分布在可互換的模塊式結構上，使其成為具有快速轉換調整特點的模塊化組合柔性共用平臺，最終實現此類平臺在不需要主體構件調整或改動前提下，可以通過轉換、移動、調整產品定位或支撐部件來完成不同機型裝配工作的目的。為實現系列化產品操作簡潔化，各型號實現通用化及吊裝安全，并方便工人操作，需要設計多種機構來實現位置轉換功能，主要可調結構設計如下。

4.1底部基礎平臺

底部基礎平臺底部為3塊平臺模塊拼接而成，平臺底部用可調地腳調平。基礎平臺上面鋪設總長12000mm重載導軌，使平臺沿X方向可調，在基礎平臺上，沿導軌平行側設計精制孔，間距200mm，并設計定位板，可孔對孔連接在任意兩個精制孔上，定位板上均布5個長圓孔，使其能在Z方向上放開，這些長圓孔為導軌上模塊的限位。

4.2小平臺

小平臺分布在底部基礎平臺的重載導軌上，每個小平臺上鋪設兩道導軌，使小平臺上方的調整立柱可沿Z方向調節(jié)，并設計帶有等距限位孔的限位角座來進行限位，每個小平臺上安裝一對調整支座，每兩個小平臺為用正反螺紋桿連接，用于調節(jié)兩個小平臺之間的距離。

4.3可調立柱

可調立柱用舉升機構進行升降，實現立柱上方的定位模塊在Y方向的可調，舉升機的升降轉軸處設置有等距限位孔的手輪，通過轉動手輪改換限位孔來對可調立柱進行上下方向的微調;立柱的頂桿設計為光面球頭狀，而連接在上方定位模塊的接頭設計為有光面球形凹槽的杯狀接頭，可用螺紋備緊，頂桿與杯型接頭對接實現柔性框架與定位器間的結合與分離。

5.結束語

總之，目前我國航空制造業(yè)在進行飛機裝配時所使用的技術仍然較為落后，但只要我們引起足夠重視，通過現代化的技術手段提高裝配技術水平，就能夠逐漸提高飛機裝配水平，加速航空制造業(yè)的整體發(fā)展，為我國居民的飛機出行提供更多安全保障。

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（作者單位：中航飛機股份有限公司）