數(shù)字化裝配仿真裝配技術(shù)在飛機裝配中的應(yīng)用研究

仉磊

摘要：數(shù)字化裝配仿真裝配技術(shù)實現(xiàn)了數(shù)字化的零件設(shè)計以及仿真模擬操作，在飛機裝配中發(fā)揮著重要的作用?；诖?，本文分析了裝配定位技術(shù)、裝配連接技術(shù)、裝配制孔技術(shù)、裝配檢測技術(shù)這些飛機裝配中數(shù)字化裝配仿真裝配關(guān)鍵技術(shù)，闡述了數(shù)字化裝配仿真裝配技術(shù)在飛機艙門、機翼裝配中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化裝配仿真裝配技術(shù);艙門裝配;機翼裝配

引言

當前，數(shù)字化裝配仿真裝配技術(shù)在飛機裝配中得到了大量的應(yīng)用，實現(xiàn)了飛機裝配質(zhì)量與效率的共同提升，推動了我國航天事業(yè)的更好發(fā)展。利用數(shù)字化裝配仿真裝配技術(shù)，能夠完成設(shè)計零件的仿真模擬操作，方便相關(guān)工作人員了解與掌握設(shè)備組裝與拆卸的過程，促進了裝配措施的優(yōu)化。同時，還能夠在設(shè)計階段完成問題的分析，避免設(shè)計缺陷的出現(xiàn)，降低了裝配生產(chǎn)中的失誤，保證了裝配效果。

一、飛機裝配中數(shù)字化裝配仿真裝配關(guān)鍵技術(shù)分析

（一）裝配定位技術(shù)

現(xiàn)階段，人們對飛機裝配的效率以及精度有了更高的要求，傳統(tǒng)的裝配定位技術(shù)并不能很好的滿足這一現(xiàn)實需求。此時，通過使用數(shù)字化裝配仿真裝配技術(shù)中的飛機全機大部件對合技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)飛機有關(guān)部件裝配的快速、準確、自動化定位，降低了由于重復(fù)性的定位調(diào)整而對飛機部件產(chǎn)生的損傷。當前，在應(yīng)用數(shù)字化裝配仿真裝配技術(shù)中的裝配定位技術(shù)時，主要通過機器人定位終端實現(xiàn)了自動化定位，其中包含的標準化核心部件能夠確保定位的迅速、準確。

（二）裝配連接技術(shù)

裝配連接是飛機裝配中的重要環(huán)節(jié)，一旦該環(huán)節(jié)產(chǎn)生問題，則會產(chǎn)生安全隱患，降低飛機整體的可靠性。因此，飛機裝配連接環(huán)節(jié)，要使用先進性更高的技術(shù)，包括干涉配合鉚接技術(shù)、新型緊固件、基于柔性機械臂的裝配連接技術(shù)、電磁鉚接技術(shù)等等。同時，在應(yīng)用先進裝配連接技術(shù)的基礎(chǔ)上，要展開標準連接部件施工工藝的研究與總結(jié)，進一步提升裝配連接的質(zhì)量。要重點掌握自動鉆鉚機壓鉚原理以及結(jié)構(gòu)技術(shù)，確保相應(yīng)裝配連接技術(shù)的良好應(yīng)用。

（三）裝配制孔技術(shù)

在目前的飛機裝配中，普遍使用了復(fù)合材料，而這也對裝配制孔技術(shù)的應(yīng)用提出了新的要求^[1]。為了最大程度的避免在制孔過程中出現(xiàn)復(fù)合材料分層、孔徑呈橢圓等問題，可以使用數(shù)字化的裝配制孔技術(shù)完成，同時，該技術(shù)的應(yīng)用還能夠提升裝配生產(chǎn)效率以及制孔精確性。在數(shù)字化裝配制孔技術(shù)中，主要包含著復(fù)材部件高性能制孔工藝技術(shù)、自動制孔技術(shù)、疊層結(jié)構(gòu)緊固孔超聲制孔技術(shù)、螺旋銑制孔技術(shù)等等。

（四）裝配檢測技術(shù)

為了進一步提升飛機的整體性能以及安全性，要確保飛機裝配的精確性?；谶@樣的要求，必須要重視裝配檢測技術(shù)的應(yīng)用。在數(shù)字化裝配仿真裝配技術(shù)，使用的裝配檢測技術(shù)主要有飛機水平測量與校準技術(shù)、基于視覺系統(tǒng)的數(shù)字化檢測技術(shù)、新型撿漏技術(shù)、飛機外形數(shù)字化檢測技術(shù)、基于柔性機械臂的多余物質(zhì)檢測技術(shù)等等。

二、數(shù)字化裝配仿真裝配在飛機裝配中的應(yīng)用

（一）數(shù)字化裝配仿真裝配技術(shù)在艙門裝配中的應(yīng)用

由于飛機艙門裝配對有著更高的精度要求，且對整體裝配質(zhì)量有著明顯的影響，所以，在飛機艙門裝配環(huán)節(jié)，相關(guān)人員要重點應(yīng)用數(shù)字化裝配仿真裝配技術(shù)，提升裝配效果。在艙門外部構(gòu)造的設(shè)計環(huán)節(jié)，通過使用數(shù)字化技術(shù)與仿真裝配技術(shù)，可以使零件設(shè)計更為細致，優(yōu)化了艙內(nèi)內(nèi)部結(jié)構(gòu)化的裝配流程^[2]。通常來說，在進行艙門裝配時，會使用飛機裝配型架完成各個構(gòu)件的加固，這樣的方式提升了裝配的精準度。

為進一步提升艙門裝配的質(zhì)量，需要應(yīng)用仿真技術(shù)對艙門裝配作業(yè)展開前期模擬，對不同部件的裝配過程都要進行仿真模擬，第一時間發(fā)掘設(shè)計中存在的問題，并及時處理與解決。在應(yīng)用仿真模擬技術(shù)時，可以使用DELMLA完成環(huán)境的仿真模擬，并建立起仿真模型。將飛機裝配型架以及數(shù)字模型導(dǎo)入后，需要結(jié)合部件實際位置調(diào)整仿真環(huán)境，得出仿真模擬結(jié)果。另外，各個部件的仿真模型要結(jié)合裝配節(jié)點完成模擬，且要控制裝配工序，此時，飛機裝配的效率及精度將得到明顯的提升，為飛機安全穩(wěn)定運行提供了基礎(chǔ)保障。

（二）數(shù)字化裝配仿真裝配技術(shù)在機翼裝配中的應(yīng)用

翼肋與縱墻是飛機機翼中的重要結(jié)構(gòu)，由于其分布較密且具有較高的復(fù)雜性，所以對裝配的精度有著較高的要求。此時，飛機機翼裝配的難度顯著提升，在這一環(huán)節(jié)中應(yīng)用數(shù)字化裝配仿真裝配技術(shù)有著重要的意義。

在飛機機翼的裝配模擬中，使用數(shù)字化裝配仿真裝配技術(shù)，能夠及時發(fā)掘機翼設(shè)計中存在的問題，并實現(xiàn)第一時間的解決。整體上來說，基于數(shù)字化裝配仿真裝配技術(shù)的機翼裝配與飛機艙門裝配的流程高度相似。在完成機翼模型的模擬后，要驗證飛機機翼的裝配順序。在設(shè)定飛機機翼裝配路徑條件下，實現(xiàn)三維動態(tài)仿真的裝配流程設(shè)計。對機翼裝配流程的分析可以利用DPM完成，為測量機翼裝配在模擬條件下的間隙距離提供更方便的條件。另外，在裝配仿真模擬條件下，能夠結(jié)合摩擦檢查功能實現(xiàn)對機翼裝配過程中不同構(gòu)建產(chǎn)生的干涉完成模擬與檢測。若是發(fā)掘裝配中存在干涉，能夠及時發(fā)出警報，并自動呈現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)，支持技術(shù)人員作出正確決策。

總結(jié)

綜上所述，數(shù)字化裝配仿真裝配技術(shù)在飛機裝配中發(fā)揮著重要的作用，需要技術(shù)人員重點關(guān)注與使用，通過在飛機艙門、機翼等部位應(yīng)用基于數(shù)字化、仿真化的裝配定位技術(shù)、裝配連接技術(shù)、裝配制孔技術(shù)以及裝配檢測技術(shù)，實現(xiàn)了設(shè)計問題的第一時間發(fā)掘，降低了設(shè)計與裝配過程中安全隱患產(chǎn)生的概率，提升了飛機整體的裝配效率與質(zhì)量，為飛機安全穩(wěn)定運行提供了更好的基礎(chǔ)條件。

參考文獻

[1]趙純穎.數(shù)字化裝配仿真裝配技術(shù)在飛機裝配中的應(yīng)用探究[J].科技風，2018（29）：107.

[2]李云鵬.數(shù)字化裝配仿真裝配技術(shù)在飛機裝配中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（23）：155-156.

（作者單位：中航飛機股份有限公司制造工程部）