飛機裝配技術中姿態調整工裝的設計與分析

華宏偉

摘 要： 飛機裝配在向著高精度高自動化和數字化技術領域發展，飛機裝配技術也不斷的提高，本文研究分析飛機機身姿態調整工裝設計、裝配支撐點分析，確定影響飛機的裝配質量和裝配精度的關鍵點，從調姿工裝將飛機機身的誤差調整掉。

關鍵詞： 飛機裝配技術；姿態調整工裝設計；裝配支撐點分析

1.飛機裝配技術

在國際大型飛機制造商的飛機制造中都采用數字化裝配技術，圖1.1就是波音公司飛機裝配現場。

飛機數字化裝配技術主要是建立在計算機信息處理平臺的基礎上，通過計算機對飛機裝配過程進行監控與控制，實現數字化信息采集，數字化裝配工裝，對飛機零件和飛機進行固定、加工、對接等，最終完成飛機的裝配。

飛機數字化裝配工裝是飛機裝配技術中最重要的組成部分，它是提高飛機裝配效率和工裝準備周期的系統，降低裝配制造成本，同時與計算機結合實現數字化技術，在裝配工裝的設計上，由于飛機機身的尺寸大，結構也復雜，實現飛機的定位與對接是工裝的核心技術。

在對飛機裝配的工藝要求如下：

（1）數字量協調裝配，在飛機數字化裝配過程中，是通過數字模型對飛機部件之間的裝配進行檢測，所以要求飛機裝配中要能對飛機的對接和裝配進行協調；

（2）可以對飛機大部件的姿態進行調整和位移，以及實現自動化對接，實現這個過程需要數字化測量技術作為基礎；

（3）在裝配過程中實現少應力和無應力裝配，零件和裝配中的應力對飛機的氣動性和疲勞壽命都有影響。

2.姿態調整工裝設計

在飛機調姿工裝的設計中，需要了解飛機空間位置的描述，實現飛機自動化調姿的首要是實現統一機身部件的姿態表達，可以用位置矢量t與旋轉力矩R來描述，飛機裝配坐標系為assembly，機身坐標系為fuselage，機身部件在裝配坐標系中的姿態如圖2.1。

調姿工裝是數字化裝配技術組成部分中的一個部分，裝配系統如圖2.2。

調姿工裝有兩個作用，一個是飛機部件調姿的執行結構，也就是飛機裝配系統的組成部分，另一個也是裝配過程中的夾具，工裝的控制系統是由計算機進行，定位器采用全閉環控制系統，可以實現對整個調姿過程全程監控。

3.裝配支撐點分析

飛機部件自身結構中，通常并未預留用于連接的定位器接頭，所以需要在飛機部件和定位器之間增加一個過渡裝置，通過飛機部件支撐點可以實現，通過它可以實現對定位器數量、布局和裝配位置實現確定。

對裝配支撐點的要求如下：

（1）開敞性，在整個過程中要實現具有足夠的空間，可以滿足飛機的裝配；

（2）靈活性，可以實現靈活位移和支撐，可以滿足定位器方便定位；

（3）支撐穩定，在支撐過程中，整個系統要穩定，滿足飛機部件的裝配，同時還能承受一定載荷。

飛機支撐點的分析中，要考慮支撐點對飛機變形的影響，一般將飛機支撐點設置在飛機的前機身和中機身以及后機身，其中前后各一個，中機身設置兩個。

結論

通過研究分析裝配技術和飛機數字化裝配技術的關鍵技術，通過對飛機機身進行建模，設計飛機調姿工裝，從調姿工裝的工作原理，設計調姿的控制系統、測量系統和軟件系統，總結調姿工裝的特點和設計優化內容，將飛機的總體質量和精度得到提升。

參考文獻

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