大型飛機數字化裝配技術初探

周園 張莎莎 周旭

摘 要：隨著我國經濟、科技的不斷提高，大型飛機數字化裝配技術在我國得到運用發展。飛機數字化裝配技術是眾多領域、多種學科的綜合運用，對飛機數字化裝配技術進行深入研究，進而實現我國大型飛機數字化裝配技術的突破發展。該文將對大型飛機數字化裝配技術在我國的現狀進行簡要敘述，分析飛機數字化技術，并說明飛機數字化裝配技術的應用發展。

關鍵詞：數字化裝配 飛機 發展

中圖分類號：V262.4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）05（c）-0096-01

強化飛機數字化裝配技術，實現數字化裝配工藝設計，是增強我國飛機制造裝配的重要手段。我國擁有自主的飛機數字化裝配技術，不但能夠增強我國飛機制造能力，還有利于增強我國核心技術競爭力。

1 大型飛機數字化裝配技術現狀

隨著技術的發展，飛機制造對飛機裝配技術提出了更高的考驗。在當前的飛機技術要求下，傳統的飛機裝配技術已經難以滿足當代飛機制造要求。雖然我國飛機裝配技術在近年來得到了發展，航空企業并對技術進行了提升，但是仍然存在問題。我國在飛機裝配技術方面的經驗欠缺且研究時間較短，另外我國在飛機裝配技術投資方面資金投入不到位，難以提供有效的財力支持。飛機設計制造沒有實現全面進步，飛機設計裝配技術還在使用串行模式進行生產，技術在不斷發展，數字化處理成為了飛機進行裝配必要的技術，不過我國在飛機裝配方面應用數字化能力不強，數字化的應用在飛機裝配的過程中僅用于小規模生產當中[1]。另外，飛機裝配與飛設計工序存在脫節的現象，這使得飛機裝配工作完成后進行技術協調存在難度，生產返工率升高。當前我國在裝配技術上也應用了數字化技術，但多數是使用模擬傳輸的方法進行進行裝配工作。當前飛機裝配主要應用的手段是利用專用工裝裝備與安全光學儀器來進行測量，難以在數字化技術方面形成突破，抬高了飛機制造成本。

2 大型飛機數字化裝配技術分析

2.1 自動化精密制孔

在飛機裝配中，幾乎每一個連接都是機械連接，這是一種以鉚釘與螺栓作為固定的連接方式。在進行連接之前需要進行打孔，我國由于技術能力，在飛機裝配技術方面仍舊使用人工方式進行打孔，人工打孔不能對尺寸、精準度做到有效保障，因此在打孔工序中孔的質量高低難以得到保證[2]。為了提高打孔精確度，工作人員需要花費較大的時間進行打孔工作，這就降低了飛機裝配工作的工作效率。另外，機械連接質量對最后產品的質量有著較大的影響。

隨著技術發展與總結，我國在打孔工藝方面進行了技術總結，并形成了較為完善的工藝流程。在進行數字化裝配精密制孔技術中應該根據飛機裝配的特定研發自動化精密打孔設備，對打孔工作涉及到的符合材料、符合疊層結構、打孔的切削時速、冷卻方式等工藝參數進行測試，并收集數據，優化設計技術累積經驗。

另外，隨著飛機制造技術的發展進步，飛機的耐久能力與可靠性在不斷提高，這要求連接技術也能夠適應飛機的發展。在延長使用壽命的技術方面通常使用干涉配合的方法，能夠有效提高內部結構的使用壽命，因此很多飛機在生產制造的過程中都會使用干涉配合緊固件的方法。當前我國在緊固件配合上通常使用錘擊打入或是液壓壓入的方法，但是這兩種傳統方法存在一些弊端。使用傳統方法容易導致固件膨脹，使得安裝工作遇到困難，具有較大干涉量的緊固件使用錘擊打入的方式時，容易對孔壁造成危害，而損壞的部件會縮短飛機使用壽命[3]。運用數字化裝配方法能夠有效保護飛機部件，從而使飛機獲得較長的使用壽命。數字化技術具有以下要點，即長壽命連接與密封連接的復合材料干涉螺接。在飛機裝配的過程中，應該進行非小尺寸裝配件與裝配結構變形分析的技術。

2.2 系統集成控制技術

飛機數字化裝配技術在實施的過程中，與其有關聯系統有很多，數據處理方式多樣如工藝數據、測量數據、位置數據等，這些數據之間存在著緊密的聯系。系統集成控制技術是實現交互協調的基礎，這一技術研究的內容主要集中在以下幾點：開發滿足飛機數字化裝配系統特點的多系統集成控制；集成接口技術與數據處理標準；研究實時監測反饋的在線控制技術與三維數模離線控制。

3 數字化裝配技術應用發展

數字化裝配技術在光學檢測、數字化裝配技術、工裝技術方面都有良好的應用。在進行飛機設計階段，運用裝配集成控制系統能夠共享系統中的數據，并對這些數據進行分析優化。在數字化技術的支撐下，飛機裝配工作也實現了裝配數字化操作。飛機數字化裝配技術為飛機裝配的工作提供了信息技術的支持，對飛機裝配工作的精度實現了提升，提升了飛機裝配的效率。

數字化裝配技術是多種技術在發展中共同應用產生的結果。數字化裝配技術經歷了長期的發展才實現了當前的技術水平，而且我國仍未掌握大型飛行數字化裝配技術當中的頂尖技術，這說明飛機數字化裝配技術的發展是一個長期、循序漸進的過程。飛機數字化裝配技術的發展不僅僅涉及技術本身這一個方面，飛機數字化裝配技術進行發展要涉及到多個方面，并需要多方面的支持才能實現進步。數字化裝配技術的發展需要制定科學合理的發展思路，在發展思路的制定上應該分為兩個方面：一是短期目標；二是長期規劃。短期目標就是應該掌握當前的應用技術，具備當前的技術應用能力才能實現飛機數字化裝配技術的長遠發展[4]。長遠目標是加大資金投入，培養創新型人才。當前由于基礎工業水平較弱，制約了我國技術發展，因此應該合理使用資金，引進先進的數控設備。國內的航空企業應認識到自身的缺陷與優勢，積極主動的與高校及科研單位共同進行技術攻關，開發出具有自主知識產權的數字化配套設備。另外，我國航空企業在觀念上受前蘇聯的影響較深，直到現在仍留有傳統觀念。保守、刻板的思想觀念對設計研發人員的技術創新工作有巨大束縛，廣大技術人員必須更新觀念，在工作中進行學習，深入了解先進的數字化裝配技術。航空企業應該大力培養年輕的技術人員，當今的年輕工作人員雖然經驗不足，但是具有創新的觀念，而且敢于打破束縛、挑戰傳統，這對于技術創新有著重要意義。和有豐富設計經驗與年輕有活力的技術人員共同工作，從而實現相互彌補，進而推動我國大型飛機數字化裝配技術的發展。

4 結語

數字化裝配技術是飛機制造的發展方向，對其進行研究有著重要意義。對其進行研究要增加資金投入，完善工業基礎，但是更為重要的是要實現觀念的更新。從而攻克我國飛機裝配技術存在的問題，實現技術的突破。

參考文獻

[1] 成書民，張海寶，康永剛.數字化裝配技術及工藝裝備在大型飛機研制中的應用[J].航空制造技術，2014（22）：10-15.

[2] 蓋宇春.飛機數字化裝配調姿工裝系統設計[D].杭州：浙江大學，2013.

[3] 劉春.飛機大部件數字化對接裝配系統中若干關鍵技術研究[D].杭州：浙江大學，2013.

[4] 陳雪梅，劉順濤.飛機數字化裝配技術發展與應用[J].航空制造技術，2014（Z1）：60-65.