淺談基于數(shù)字化技術(shù)的航空發(fā)動機裝配

劉洋 許洪濤 溫尚志

摘? 要：航空領(lǐng)域?qū)τ诎l(fā)動機及其裝配工藝的研究仍然處于薄弱階段，然而裝配發(fā)動機環(huán)節(jié)又屬于航空領(lǐng)域的重要階段，重要性往往不言而喻，如何通過數(shù)字化技術(shù)去提高航空發(fā)動機的裝配工藝，是航空領(lǐng)域未來重要的發(fā)展方向和趨勢，通過對這一課題的研究，主要探討傳統(tǒng)工藝與數(shù)字化技術(shù)航空發(fā)動機裝配上的不同，不斷改進工藝理念和工藝方法，實現(xiàn)數(shù)字化技術(shù)的航空發(fā)動機裝配工藝的進步。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化技術(shù);航空發(fā)動機;發(fā)動機裝配

一、引言

發(fā)動機裝配工藝技術(shù)越來越朝著數(shù)字化技術(shù)發(fā)展，并且現(xiàn)階段隨著社會發(fā)展和進程的不斷推進，在基于數(shù)字化技術(shù)進行各方領(lǐng)域發(fā)展的過程中，能夠依靠和借助數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)航空發(fā)動機的裝配工藝自動化地提高，合理優(yōu)化內(nèi)在工作結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)。

在現(xiàn)階段，僅有制造航空發(fā)動機裝配的圖紙遠遠不夠，在進行圖紙落實的過程中，需要在基于數(shù)字化技術(shù)的前提下進行系統(tǒng)和內(nèi)在結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，保證裝配工藝先進的同時，確保裝配技術(shù)質(zhì)量得到較大提升。只有在基于數(shù)字化技術(shù)進行航空發(fā)動機裝配改革時，才能夠?qū)F(xiàn)代化的設(shè)計理念注入在圖紙設(shè)計和落實過程中，更是由于飛機各個零件對于精細度的要求很高，所以發(fā)動機裝配工藝是否高超，直接決定了飛機今后在飛行過程中的運行狀態(tài)，只有將其重要的性能參數(shù)落實到飛機設(shè)計過程中，才能夠有效提高飛機的使用年限。

雖然在傳統(tǒng)設(shè)計理念中，由于觀念和技巧不精導致在進行航空發(fā)動機裝配工藝設(shè)置時，出現(xiàn)許多問題，最終導致在飛機進行試飛階段時頻繁出現(xiàn)安全事故，但是在現(xiàn)階段基于數(shù)字化技術(shù)理念下，所進行的發(fā)動機裝配工藝設(shè)置能夠?qū)ζ鋯栴}進行精準地解決，保證飛機后續(xù)安全事故發(fā)生頻率有所降低，提高發(fā)動機質(zhì)量的同時，促進我國飛行行業(yè)未來可持續(xù)發(fā)展的宏大目標。

二、虛擬化裝配技術(shù)的應(yīng)用原理

數(shù)字化技術(shù)的航空發(fā)動機裝配的核心技術(shù)是虛擬化裝配，在應(yīng)用到發(fā)動機裝配工藝設(shè)置過程中，可以通過獲取發(fā)動機各種性能的信息及其數(shù)據(jù)后，能夠通過演示該發(fā)動機在操作裝配過程中的所有步驟，為后續(xù)安裝操作整體裝配工藝提供規(guī)范化的可行性方案，有效改善發(fā)動機裝配工藝質(zhì)量的同時，借助虛擬裝配能夠?qū)ρb配設(shè)計操作是否正確予以評價和分析，借助虛擬化裝配對航空發(fā)動機裝配工藝進行核心部件指導，能夠提早的發(fā)現(xiàn)在裝配過程中的問題，進一步修改航空發(fā)動機的模型，對于所有操作進程都可以顯示，所以在進行虛擬裝配操作的過程中，需要操作技術(shù)員優(yōu)先考慮裝配技術(shù)操作的可行性是否與航空發(fā)動機裝配核心技術(shù)相符，自動化的生成模式主要包括對計算參數(shù)值的了解、對發(fā)動機自動化裝配工藝的規(guī)劃、對模擬發(fā)動機裝配操作的可視性等。虛擬化的裝配在設(shè)置過程中主要通過構(gòu)建虛擬化裝配系統(tǒng)的構(gòu)架以及建模，對整個航空發(fā)動機裝配工藝進行核心技術(shù)的應(yīng)用。

1.構(gòu)建系統(tǒng)構(gòu)架

虛擬化的裝配系統(tǒng)在使用的過程中是以虛擬現(xiàn)實為主要前提，因此在指導航空發(fā)動機裝配過程中，對于各種軟硬件設(shè)施的設(shè)置是統(tǒng)一集成的，虛擬化的裝配系統(tǒng)在航空發(fā)動機應(yīng)用過程中對于零件中的各個部件特征的數(shù)據(jù)信息都有著較大的了解和聯(lián)系，這樣在進行自動化輸入數(shù)據(jù)的過程中才能夠自動生成虛擬化的裝配系統(tǒng)，借助虛擬環(huán)境，有關(guān)設(shè)備操作者可以對航空發(fā)動機進行視點跟蹤，實現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備之間的交接。仿真系統(tǒng)的各種虛擬化設(shè)備的操作是為了保護發(fā)動機裝配工藝的數(shù)據(jù)安全，在計算過程中可以根據(jù)提前輸入的計算代碼對其進行精準化的追蹤，并且在此過程中可以通過虛擬化裝配技術(shù)的動畫效果去鍛煉和培訓操作人員，對于操作技術(shù)的裝配工藝有一定的指導效果。

2.建模

為了能夠有效促使航空發(fā)動機內(nèi)在各個系統(tǒng)和部件之間有效配合與應(yīng)用，需要前期在進行虛擬化裝配安裝過程中，創(chuàng)立三維的立體模型，通過結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)之間的立體關(guān)系與依賴關(guān)系對其形成制約與保護，對于有效處理系統(tǒng)運行過程中的配合工作有一定的促進意義。在裝配過程中的全部步驟都能夠進行仿真處理，在提高發(fā)動機裝配技術(shù)精密度同時，能夠有效提高工作效率，對于各個系統(tǒng)之間配合數(shù)據(jù)的研究，能夠?qū)ζ溥M行有效的檢測，通過對虛擬化裝配安裝過程前進行建模工作，能夠為前期預方案的制定和執(zhí)行進行數(shù)據(jù)參考。

三、數(shù)字化的柔性裝配的工作原理

1.數(shù)字化柔性裝配

再進行虛擬化裝配前需要對各個系統(tǒng)的具體數(shù)據(jù)進行測量與檢查，因此需要靈敏度較高的尺寸對其進行測量，在對航空的發(fā)動機進行裝配過程中，需要集合特定數(shù)據(jù)和特征對其進行數(shù)字化柔性裝配的改造，在此過程中，需要以資源的數(shù)據(jù)庫為主要基準，進行操作工藝可行性的研究策略，對各個部件進行裝配工藝模擬前，需要特別重視操作前對于各個數(shù)據(jù)的精準和把握情況，提高便攜性的同時加強系統(tǒng)工作的安全可靠?？梢暬难b配技術(shù)的利用，能夠使發(fā)動機在進行裝配工藝進行的過程中，進行精準地追蹤，更是由于裝配系統(tǒng)在裝配的過程中能夠生成定格動畫，以此來培訓人員對于裝配技藝的掌握。在此過程中需要注意的是，工作人員必須將裝配工藝發(fā)展過程中的實操體驗或錯誤進行總結(jié)與歸納，為后續(xù)可持續(xù)化的數(shù)字化技術(shù)航空發(fā)動機裝配提供參考意見。

四、裝配制造的數(shù)字化

裝備制造的數(shù)字化的工作原理是在基于數(shù)字化基礎(chǔ)上對航空發(fā)動機裝配制造進行質(zhì)量提高和保障，能夠有效提高裝配的質(zhì)量和效率。在進行航空發(fā)動機裝配過程中所涉及的范圍較廣，形式也較為復雜，所以各種原因都可能會對后續(xù)安裝精準度產(chǎn)生誤差，但是現(xiàn)如今隨著信息化、數(shù)字化與技術(shù)化科技和設(shè)備的應(yīng)用，能夠?qū)Σ煌叽绲牟考惭b進行精準的定位和把握。在進行精準配件配置的過程中，往往會需要一定的人員對其進行基礎(chǔ)知識的掌握和了解，在此過程中會浪費較多的時間，進行裝配制造的數(shù)字化技術(shù)，能夠有效提高裝配率的同時，減少誤差所產(chǎn)生的次數(shù)，能夠快速對不同產(chǎn)品，不同規(guī)格的配件進行安裝。裝配制造的數(shù)字化是未來航空裝配技術(shù)發(fā)展的重要趨勢。

總結(jié)

發(fā)動機數(shù)字化技術(shù)的裝配工藝的全面應(yīng)用，促使我國在進行航空發(fā)展過程中取得了重大的進步，未來我國航空的發(fā)展也離不開數(shù)字化技術(shù)的支持與保障，對其進行課題的研究，能夠減少數(shù)字化技術(shù)在應(yīng)用過程中出現(xiàn)問題的頻率，是航空發(fā)動機裝配技術(shù)得到質(zhì)的保量的同時，為我國將來在航空發(fā)展領(lǐng)域過程中創(chuàng)造獨特的天地，帶來人才與技術(shù)雙面提升的同時，對于我國未來數(shù)字化技術(shù)發(fā)展，創(chuàng)造良好的空間發(fā)展氛圍，帶動我國數(shù)字化技術(shù)的全面提升。

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