數(shù)字化裝配仿真裝配技術在飛機裝配中的應用研究

仉磊

摘要：數(shù)字化裝配仿真裝配技術實現(xiàn)了數(shù)字化的零件設計以及仿真模擬操作，在飛機裝配中發(fā)揮著重要的作用?；诖耍疚姆治隽搜b配定位技術、裝配連接技術、裝配制孔技術、裝配檢測技術這些飛機裝配中數(shù)字化裝配仿真裝配關鍵技術，闡述了數(shù)字化裝配仿真裝配技術在飛機艙門、機翼裝配中的應用。

關鍵詞：數(shù)字化裝配仿真裝配技術；艙門裝配；機翼裝配

引言

當前，數(shù)字化裝配仿真裝配技術在飛機裝配中得到了大量的應用，實現(xiàn)了飛機裝配質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，能夠完成設計零件的仿真模擬操作，方便相關工作人員了解與掌握設備組裝與拆卸的過程，促進了裝配措施的優(yōu)化。同時，還能夠在設計階段完成問題的分析，避免設計缺陷的出現(xiàn)，降低了裝配生產中的失誤，保證了裝配效果。

一、飛機裝配中數(shù)字化裝配仿真裝配關鍵技術分析

（一）裝配定位技術

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中的飛機全機大部件對合技術，能夠實現(xiàn)飛機有關部件裝配的快速、準確、自動化定位，降低了由于重復性的定位調整而對飛機部件產生的損傷。當前，在應用數(shù)字化裝配仿真裝配技術中的裝配定位技術時，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

裝配連接是飛機裝配中的重要環(huán)節(jié)，一旦該環(huán)節(jié)產生問題，則會產生安全隱患，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，包括干涉配合鉚接技術、新型緊固件、基于柔性機械臂的裝配連接技術、電磁鉚接技術等等。同時，在應用先進裝配連接技術的基礎上，要展開標準連接部件施工工藝的研究與總結，進一步提升裝配連接的質量。要重點掌握自動鉆鉚機壓鉚原理以及結構技術，確保相應裝配連接技術的良好應用。

（三）裝配制孔技術

在目前的飛機裝配中，普遍使用了復合材料，而這也對裝配制孔技術的應用提出了新的要求[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完成，同時，該技術的應用還能夠提升裝配生產效率以及制孔精確性。在數(shù)字化裝配制孔技術中，主要包含著復材部件高性能制孔工藝技術、自動制孔技術、疊層結構緊固孔超聲制孔技術、螺旋銑制孔技術等等。

（四）裝配檢測技術

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。基于這樣的要求，必須要重視裝配檢測技術的應用。在數(shù)字化裝配仿真裝配技術，使用的裝配檢測技術主要有飛機水平測量與校準技術、基于視覺系統(tǒng)的數(shù)字化檢測技術、新型撿漏技術、飛機外形數(shù)字化檢測技術、基于柔性機械臂的多余物質檢測技術等等。

二、數(shù)字化裝配仿真裝配在飛機裝配中的應用

（一）數(shù)字化裝配仿真裝配技術在艙門裝配中的應用

由于飛機艙門裝配對有著更高的精度要求，且對整體裝配質量有著明顯的影響，所以，在飛機艙門裝配環(huán)節(jié)，相關人員要重點應用數(shù)字化裝配仿真裝配技術，提升裝配效果。在艙門外部構造的設計環(huán)節(jié)，通過使用數(shù)字化技術與仿真裝配技術，可以使零件設計更為細致，優(yōu)化了艙內內部結構化的裝配流程[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量，需要應用仿真技術對艙門裝配作業(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)掘設計中存在的問題，并及時處理與解決。在應用仿真模擬技術時，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)字模型導入后，需要結合部件實際位置調整仿真環(huán)境，得出仿真模擬結果。另外，各個部件的仿真模型要結合裝配節(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)定運行提供了基礎保障。

（二）數(shù)字化裝配仿真裝配技術在機翼裝配中的應用

翼肋與縱墻是飛機機翼中的重要結構，由于其分布較密且具有較高的復雜性，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)中應用數(shù)字化裝配仿真裝配技術有著重要的意義。

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，能夠及時發(fā)掘機翼設計中存在的問題，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，能夠結合摩擦檢查功能實現(xiàn)對機翼裝配過程中不同構建產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)相關數(shù)據(jù)，支持技術人員作出正確決策。

總結

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

參考文獻

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

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

（作者單位：中航飛機股份有限公司制造工程部）