飛機機身部件裝配技術(shù)的探討與研究

李海偉

摘 要： 飛機裝配涉及的技術(shù)很多，而裝配方法也很多，數(shù)字化柔性裝配技術(shù)就是一種，它對飛機的裝配精度和裝配質(zhì)量有一定的提升，通過激光數(shù)字化裝配測量技術(shù)更能把控飛機裝配質(zhì)量，同時在裝配現(xiàn)場需要對機身部件裝配數(shù)字化測量，計算機分析測量值，將測量誤差排除在外，最后分析機身的裝配精度。

關(guān)鍵詞： 數(shù)字化柔性裝配技術(shù)；激光數(shù)字化裝配測量；機身部件裝配數(shù)字化測量

1.數(shù)字化柔性裝配技術(shù)

將飛機按照結(jié)構(gòu)的形式進行拆分，可以拆分成零件、組部件和大部件，這樣就可以將飛機機身的裝配分為零件裝配成組部件，然后在進行部件裝配，最后是進行飛機的對接總裝。

飛機的裝配工裝主要就是定位和連接，而最關(guān)鍵也最重要的就是定位，這是保證飛機機身裝配質(zhì)量的前提，通過飛機裝配工裝和夾具進行飛機定位，每個裝配單元和裝配元件都具有嚴(yán)格的裝配位置，這樣才能保證裝配單元內(nèi)和外形的精確度。

數(shù)字化柔性裝配技術(shù)就是通過各種數(shù)字化技術(shù)，實現(xiàn)飛機從最起初的設(shè)計到最后的裝配，都進行全數(shù)字化跟蹤，數(shù)字化柔性工裝，數(shù)控自動鉆鉚設(shè)備，數(shù)控化測量設(shè)備，實現(xiàn)柔性裝配。

數(shù)字化柔性裝配技術(shù)從字面上可以理解為數(shù)字化和柔性，數(shù)字化是主體，圖1.1就是機身部件裝配時候利用的柔性裝配工裝，在飛機機身裝配中通過數(shù)字指令驅(qū)動控制工裝的動力系統(tǒng)。

通過控制工裝的上下梁上的定位器，調(diào)整定位飛機機身的定位加強框，這樣實現(xiàn)數(shù)字化定位，而且這種工裝可以適用任何機型的裝配，每次換機型時候，只需要調(diào)整定位器就可以實現(xiàn)不同產(chǎn)品的定位。

圖1.1機身部件數(shù)字化柔性裝配工裝

2.激光數(shù)字化裝配測量技術(shù)

激光測量系統(tǒng)是飛機機身裝配系統(tǒng)中一個高精度的測量儀器，它的技術(shù)領(lǐng)域包含有激光干涉測距技術(shù)、光電探測技術(shù)、精密機械技術(shù)、計算機及控制技術(shù)等，它具有高精度、高效率、安裝方便、操作簡單的特點。

圖2.1激光測量系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

激光跟蹤儀是激光測量技術(shù)中一個重要的核心系統(tǒng)，跟蹤儀的作用就是發(fā)出和接收返回的激光，內(nèi)部結(jié)構(gòu)為編碼器、伺服馬達(dá)和激光干涉儀。

系統(tǒng)示意圖如圖2.1。

跟蹤儀控制機箱是儀器的控制中樞，發(fā)出指令、接收數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、傳遞數(shù)據(jù)，提供動力，內(nèi)部有一個計算器進行計算處理。

激光測量系統(tǒng)不僅可以測量固定靜止的目標(biāo)，還可以測量移動的目標(biāo)，測量固定的目標(biāo)測量精度達(dá)到0.005mm，移動的精度為0.01mm，具有精度高的優(yōu)點。

3.機身部件裝配數(shù)字化測量

數(shù)字化柔性裝配技術(shù)的應(yīng)用使得數(shù)字化測量技術(shù)在飛機機身裝配中廣泛的使用，比如數(shù)字照相測量和室內(nèi)GPS以及電子經(jīng)緯儀，通過利用數(shù)字化測量技術(shù)，可以實現(xiàn)飛機裝配精度的基本保障，在這測量設(shè)備中，最核心的部分就是測量，測量的準(zhǔn)確性影響裝配精度。

數(shù)字照相測量技術(shù)是一套包括專業(yè)數(shù)碼相機、編碼點、標(biāo)志點、高精度測量標(biāo)尺、高性能計算機、投點器等的硬件與軟件系統(tǒng)，如圖3.1。

圖3.1數(shù)字照相測量系統(tǒng)

數(shù)字照相測量系統(tǒng)的原理是利用結(jié)構(gòu)光技術(shù)、相位測量技術(shù)、計算機視覺技術(shù)對飛機機身不同角度多次的照相，通過這樣獲得飛機機身的圖像信息。

在根據(jù)三角測量原理，計算出飛機機身空間坐標(biāo)，在實際測量中需要兩臺相機進行交叉測量，如果是靜態(tài)目標(biāo)脫機測量系統(tǒng)可以采用單臺相機。

結(jié)論

在飛機機身的裝配方法中，還有很多難題需要去攻克，在激光跟蹤測量技術(shù)的應(yīng)用上，現(xiàn)場裝配時候鉚釘噪聲就會影響測量的距離和角度，這樣在測量時候就會產(chǎn)生誤差，在實際測量時候就需要去分析噪聲的影響，然后進行補償，在飛機機身裝配上還有很多這樣的難題，需要我們技術(shù)人員不斷的去突破去完善，使得我國飛機制造行業(yè)更發(fā)達(dá)。

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