淺談飛行器大型薄壁件制造的柔性工裝技術

劉東帥

摘要：飛行器大型薄壁件制造工藝當中，柔性工藝裝備系統對于系統的運行和優化，都具有十分重要的意義。本文首先對飛行器大型薄壁件制造的發展現狀進行了簡單概述，分析了國際社會和國內該領域的發展現狀；隨后，在此基礎上，進一步分析了飛行器大型薄壁件制造柔性工裝技術的應用策略。本文旨在為關注這一領域的人士提供一些可行性較高的參考意見，推動行業發展水平全面提升。

關鍵詞：飛行器；大型薄壁件；柔性工裝技術

隨著我國國民經濟的發展以及人民生活水平的提高，社會各界對于航空航天事業的發展，特別是航空機械設備當中飛行器大型薄壁件制造技術的應用方面越來越關注。近幾年，作為飛行機體制造的六大關鍵技術之一的飛行器大型薄壁件制造技術，已經成為了困擾世界飛行器制造公司的難題。如何認清當前國內外飛行器大型薄壁件制造的發展現狀，合理地應用柔性工裝技術，成為了行業發展的關鍵要義。

一、飛行器大型薄壁件制造工程發展現狀

（一）國外發展現狀

飛行器大型薄壁件制造中，新型技術和柔性工藝裝備，可以有效地解決飛行器大型薄壁件制造過程中，出現的變形問題。在對該領域問題進行解決的過程中，以美國、德國、法國和日本等國為代表的發達國家，都投入了大量的人力、物力和財力。根據這些國家對外公開發表的文獻資料，可以初步地了解到，國外在對飛行器大型薄壁件制造柔性工裝技術進行研究和實踐過程中，主要采用的是誤差預測、變形分析以及切削力模型等方法。其中，最具有代表性的為美國Rohr Industries公司研發的柔性機器人工作單元。該項技術主要被應用到飛行器機身部件的裝配環節中。此外，法國Dufieux Industrie公司開發的新型鏡像銑系統，在蒙皮類零件的銑切加工中產生了良好的應用效果。[1]

（二）國內發展現狀

我國許多單位也在飛行器大型薄壁件制造的柔性工裝技術方面進行了深入系統地研究。國內相關領域的單位和專家學者，都投入了大量的資源，進行了深入系統地探索。并且結合國內飛行器大型薄壁件制造發展需求，提出了許多實用的方法。國內的部分高校和專業研究單位，都從實際生產環節出發，對柔性工裝技術進行了系統研究。比如，我國吉林大學對板材多點成形的飛行器大型薄壁件制造柔性工裝技術進行了研究，設計并開發了多種不同規格的多點成形設備。提出了CAD中計算板材與各沖頭接觸點的快速算法，提升了裝備制造的效率。

二、飛行器大型薄壁件制造柔性工裝技術的應用策略

（一）機床工裝集成與互動技術

通過前文的分析能夠看出，國內外飛行器大型薄壁件制造領域的研究單位和生產部門，都對柔性工裝技術的應用提出了各自的理論研究成果和實踐探索經驗。其中，借助網絡科學技術和數字信息技術等，可以實現機床同工裝集成的新型加工系統。該項技術在實際的應用中，可以實現機床和工裝的互動操作，提升飛行器大型薄壁件制造的經濟效益和社會效益。機床工裝集成與互動技術應用的典型案例為機床與工裝信息交流，實現對刀具運動的軌跡進行校正。在實際的操作中，該項技術主要通過多點柔性工裝技術當中的傳感器設備，了解到各個工裝部件的受熱和受力情況，計算機設備可以根據收集到的傳感信息，模仿機器人的運動，從而完成對柔性工藝裝備的自動化調整，確保各環節的布局結構都可以達到最佳的狀態。[2]

（二）智能預測閉環成形技術

作為飛行器大型薄壁件制造當中的一項重要問題，在實際的生產和制造環節中，回彈問題始終影響裝備制造的質量和效率。對此，我國飛行器大型薄壁件制造單位的技術團隊，提出了基于智能化預測的閉環成形技術。該項技術在實際的應用和發展環節中，可以有效地解決該項問題。比如，我國某地區的飛行器大型薄壁件制造單位，在實際應用柔性工裝技術的過程中，利用了該項技術，結合數學模型和人工智能相互結合的生產方法，對設備制造環節中的回彈量進行了科學地預測和判斷，并且根據預測得出的信息，對成形的過程進行閉環精準控制。通過此種方式，可以充分地抑制回彈的影響，提升成形的精度，確保各項制造活動質量都可以達到生產需求。

（三）全數字的自動化柔性裝配技術

除了上述兩種方法以外，在對飛行器大型薄壁件制造的過程中，柔性工裝技術的應用還體現在全數字自動化柔性裝配技術的應用方面。作為飛行器生產制造當中最為薄弱的環節，飛行器大型薄壁件制造和裝配中，國內大部分生產單位仍舊應用了人工裝配的模式。此種生產方式不僅效率低下，而且質量不穩。生產一線的工人在較長時間段內承受著較大的工作壓力，不利于行業長期穩定向前發展。對此，我國某地區的飛行器大型薄壁件制造柔性工裝技術研究部門，提出了將現代化的數字技術同柔性裝配技術相互結合，提出了數字化柔性自動裝配技術，為行業的發展開辟了新的發展路徑。以此為基礎，搭配柔性物流技術，還可以有效規避飛行器大型薄壁件制造中，大型薄壁部件變形問題。基于機器人的柔性自動裝配系統，不僅可以在原有的基礎上，進一步提升飛行器大型薄壁件制造的柔性化和自動化水平，而且更為重要的是，數字化技術的應用，還可以充分地確保生產環節的裝配施工建設質量，提高飛行器大型薄壁件制造的經濟效益與社會效益，推動行業整體向前發展。

三、總結

綜上所述，飛行器大型薄壁件制造中，柔性工藝裝備系統的管理和控制運行模式生成，成為了行業發展的關鍵技術。在現代化建設管理工作當中，相關領域工作人員需要充分且合理地分析出飛行器大型薄壁件制造的發展現狀，預判飛行器大型薄壁件制造的未來發展形勢。并以此為基礎，綜合運用機床工裝集成和互動技術、智能預測閉環成形技術和全數字自動化柔性裝配技術等，提高行業發展水平。

參考文獻：

[1]鄭維珍，師智斌，李紅衛.高速飛行器薄壁異形零件加工余量的數字化分析與優化[J].計算機集成制造系統，2016，22（06）：14561464.

[2]陸俊百，周凱，張伯鵬.飛行器薄壁件柔性工裝定位/支承陣列優化自生成研究[J].中國機械工程，2010，21（19）：23692374+2378.