數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：數字化裝配仿真裝配技術實現了數字化的零件設計以及仿真模擬操作，在飛機裝配中發揮著重要的作用。基于此，本文分析了裝配定位技術、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字化裝配仿真裝配關鍵技術，闡述了數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：數字化裝配仿真裝配技術；艙門裝配；機翼裝配

引言

當前，數字化裝配仿真裝配技術在飛機裝配中得到了大量的應用，實現了飛機裝配質量與效率的共同提升，推動了我國航天事業的更好發展。利用數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，降低了裝配生產中的失誤，保證了裝配效果。

一、飛機裝配中數字化裝配仿真裝配關鍵技術分析

（一）裝配定位技術

現階段，人們對飛機裝配的效率以及精度有了更高的要求，傳統的裝配定位技術并不能很好的滿足這一現實需求。此時，通過使用數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節，一旦該環節產生問題，則會產生安全隱患，降低飛機整體的可靠性。因此，飛機裝配連接環節，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復合材料分層、孔徑呈橢圓等問題，可以使用數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、基于視覺系統的數字化檢測技術、新型撿漏技術、飛機外形數字化檢測技術、基于柔性機械臂的多余物質檢測技術等等。

二、數字化裝配仿真裝配在飛機裝配中的應用

（一）數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，在飛機艙門裝配環節，相關人員要重點應用數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節，通過使用數字化技術與仿真裝配技術，可以使零件設計更為細致，優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完成環境的仿真模擬，并建立起仿真模型。將飛機裝配型架以及數字模型導入后，需要結合部件實際位置調整仿真環境，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，為飛機安全穩定運行提供了基礎保障。

（二）數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，在這一環節中應用數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，使用數字化裝配仿真裝配技術，能夠及時發掘機翼設計中存在的問題，并實現第一時間的解決。整體上來說，基于數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，實現三維動態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。若是發掘裝配中存在干涉，能夠及時發出警報，并自動呈現相關數據，支持技術人員作出正確決策。

總結

綜上所述，數字化裝配仿真裝配技術在飛機裝配中發揮著重要的作用，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，實現了設計問題的第一時間發掘，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，為飛機安全穩定運行提供了更好的基礎條件。

參考文獻

[1]趙純穎.數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.數字化裝配仿真裝配技術在飛機裝配中的應用[J].科技創新與應用，2017（23）：155-156.

（作者單位：中航飛機股份有限公司制造工程部）