飛機(jī)機(jī)身裝配的研究與裝配仿真分析

朱永國

摘 要： 飛機(jī)裝配在飛機(jī)制造中非常重要，其中裝配工藝和裝配仿真在裝配中也非常重要，本文研究分析飛機(jī)裝配工藝設(shè)計(jì)、飛機(jī)機(jī)身裝配方案的確定，對飛機(jī)裝配仿真的研究，通過飛機(jī)裝配和仿真提高飛機(jī)的裝配效率，保證飛機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量。

關(guān)鍵詞： 飛機(jī)裝配工藝設(shè)計(jì)；飛機(jī)機(jī)身裝配方案；裝配仿真

1.飛機(jī)裝配工藝設(shè)計(jì)

飛機(jī)機(jī)身裝配工藝設(shè)計(jì)，根據(jù)飛機(jī)機(jī)身的典型零件結(jié)構(gòu)和零件的特點(diǎn)，從裝配單元?jiǎng)澐帧⒒鶞?zhǔn)和定位方法的選擇以及工裝設(shè)計(jì)等幾個(gè)方法分析飛機(jī)機(jī)身裝配工藝，制定出先進(jìn)的裝配方案，如圖1.1為飛機(jī)裝配設(shè)計(jì)與仿真技術(shù)的內(nèi)容。

飛機(jī)制造工藝特點(diǎn)如下：

（1）互換協(xié)調(diào)，對飛機(jī)零件的制造需要具有互換性，在大批量零件的制造中，對任意一個(gè)零件進(jìn)行使用，它的幾何尺寸和性能都需要保證在一定的范圍內(nèi)；

（2）生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大，飛機(jī)的制造中需要的輔助設(shè)備和工裝需要量非常大，需要保證飛機(jī)復(fù)雜零件和大批量零件的裝配；

（3）批量小，飛機(jī)的制造不能實(shí)現(xiàn)大批量化，只能通過客戶的需求進(jìn)行生產(chǎn)，不能實(shí)現(xiàn)預(yù)先生產(chǎn)；

（4）裝配勞動(dòng)量大，由于飛機(jī)零件的種類繁多，材料也不同，尺寸和結(jié)構(gòu)也復(fù)雜，造成飛機(jī)裝配勞動(dòng)量大，人工手工勞動(dòng)量也大。

飛機(jī)機(jī)身的裝配工藝主要通過以下幾個(gè)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)：

（1）裝配結(jié)構(gòu)的劃分，主要是對分離面的設(shè)計(jì)與劃分，劃分分離面可以增加飛機(jī)零件的平行裝配，縮短制造周期，減少飛機(jī)裝配型架的使用；

（2）定位方法，裝配定位方法的確定是確定飛機(jī)各零件相互之間的位置，定位方法同基準(zhǔn)工件和劃線定位進(jìn)行定位，也可以裝配型架和裝配孔進(jìn)行定位；

（3）裝配基準(zhǔn)的確定，基準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)，裝配基準(zhǔn)的選取可以根據(jù)骨架為裝配基準(zhǔn)，以飛機(jī)蒙皮表面為裝配基準(zhǔn)，以工藝孔為裝配基準(zhǔn)。

2.飛機(jī)機(jī)身裝配方案

飛機(jī)的機(jī)身主要是有框、壁板等零件組成的筒段，在裝配上飛機(jī)需要的結(jié)構(gòu)和零件，圖2.1為飛機(jī)中后機(jī)身的裝配層次和流程圖。

裝配首先是又蒙皮、長桁和框角片裝配成壁板，通過這個(gè)壁板作為裝配基準(zhǔn)，對上半零件進(jìn)行裝配，最后是中后機(jī)身上半筒形件與后機(jī)身上半筒形件對接。

3.裝配仿真

應(yīng)用DELMIA系統(tǒng)對飛機(jī)裝配進(jìn)行仿真，具體流程如圖3.1，通過數(shù)字化模型對飛機(jī)裝配過程進(jìn)行仿真，來保證飛機(jī)零件可以裝配，并制定和劃分裝配方法。

（1）建立仿真環(huán)境，需要對飛機(jī)裝配進(jìn)行事先構(gòu)件裝配環(huán)境，將飛機(jī)零件和裝配工裝等模型導(dǎo)入仿真中；

（2）裝配工藝規(guī)劃，通過本部分制定合理的工藝方法和工藝裝備，同合理的工藝和制造設(shè)計(jì)以及工藝工裝，可以保證裝配精度和定位精度；

（3）裝配過程仿真，主要包括飛機(jī)裝配順序和裝配路徑的仿真，通過仿真技術(shù)將零件、人工和其他環(huán)境進(jìn)行干涉碰撞仿真，以備裝配前進(jìn)行調(diào)整，飛機(jī)裝配干涉仿真是重要環(huán)節(jié)，它可以發(fā)現(xiàn)裝配中的工藝性問題；

（4）優(yōu)化，根據(jù)上邊的步驟，診斷出裝配中可能存在的問題，通過優(yōu)化對裝配過程進(jìn)行調(diào)整和修改。

結(jié)束語

飛機(jī)裝配工藝設(shè)計(jì)主要是總計(jì)傳統(tǒng)的裝配工藝，結(jié)合當(dāng)代先進(jìn)裝配方法，制定出自動(dòng)化裝配工藝的方法和順序；裝配方案是在裝配工藝的基礎(chǔ)上，分析裝配的層次和流程，制定具體的裝配過程；裝配仿真是通過對飛機(jī)整個(gè)裝配過程進(jìn)行模擬，通過計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，建立飛機(jī)裝配全過程分析，實(shí)現(xiàn)對飛機(jī)裝配的監(jiān)控，提高質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]劉舒紅.數(shù)控化技術(shù)在裝配工裝研制中的應(yīng)用研究.[D].北京航空航天大學(xué).2004.

[2]郭恩明.國外飛機(jī)柔性裝配技術(shù).[J].航空制造技術(shù).2005，38（12）：32-34.

[3]畢利文.唐曉東.楊宏宇.飛機(jī)數(shù)字化裝配工藝仿真技術(shù).[J].航空制造技術(shù).2008.20.48-50.

[4]丘宏俊.陶華.高曉兵.飛機(jī)裝配工藝設(shè)計(jì)知識(shí)本體.[N].西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).2007.