飛機工裝設計制造技術探究

趙成

【摘 要】在現代化社會的發展中，我國航空行業發展十分迅速，人們對飛機工裝設計制造質量、設計制造效率提出了越來越高的要求。飛機結構具有尺寸大、剛度小等特點，受交通特性的影響，需要具有很高發的結構制造精度。為了有效提升飛機設計制造的準確性，實現協調互換，相關部門需要引進先進的設計技術、制造技術，為新機研制和生產提供技術支持，推動航空行業的進一步發展。

【Abstract】 In the development of modern society， China's aviation industry is developing very rapidly. More and more demands have been put forward on the design and manufacture quality and efficiency of aircraft tooling. The structure of the aircraft has the characteristics of large size， low rigidity， etc. Due to the influence of traffic characteristics， it is required to have a high structural manufacturing precision. In order to effectively improve the accuracy of aircraft design and manufacturing， and achieve coordinated exchange， relevant departments need to introduce advanced design technology， manufacturing technology， provide technical support for the development and production of new machines， and promote the further development of the aviation industry.

【關鍵詞】飛機工裝;設計技術;制造技術

【Keywords】aircraft tooling; design technology; manufacturing technology

【中圖分類號】V26? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）01-0195-02

1 引言

在飛機制造過程中，往往需要投入大量成套的工藝裝備，且需要大量的人力、物力和財力等資源。從傳統的工裝研制模式來看，實際的設計和制造工程需要大量的工藝裝備，且需要的生產周期長、投入成本高，難以滿足新時期的飛機研制需求，這就要求相關技術人員充分考慮工裝的設計和制造技術。基于此，文章闡述了飛機工裝設計制造的相關內容，分析了飛機工裝設計制造中存在的問題，研究了飛機工裝設計制造技術。

2 飛機工裝設計制造相關內容分析

飛機結構具有剛度小、尺寸大、制造要求高等特點，為了保證飛機制造的準確性、協調性，在實際制造過程中，需要使用大量成套的工藝裝備，投入大量的人力、資金，且研制周期和制造成本占據大量的比重。在新時期的發展中，很多生產航空主機的廠家承接了多種型號的飛機研制任務，這就需要根據現有的工裝研制模式、工藝裝備完成研制工作，以滿足研制生產新型號機型的需求[1]。

3 飛機工裝設計制造中存在的問題

3.1 新型飛機研究制造中的問題

在制造航空主機時，很多生產廠家需要在一定時間內完成多種型號的機型研制和加工工作，這就在很大程度上增加了飛機工裝設計制造工裝的難度，使得實際的生產任務無法滿足生產計劃的需求。同時，飛機工裝制造部門的生產能力有待提高，在實際飛機工藝裝備生產中，很多新型的工藝裝備無法得到有效開發和研制，造成這一問題的主要原因不僅是飛機工藝裝備型號較多，還對飛機設計制造技術水平提出了越來越高的要求。因此，技術裝備部門應該積極學習先進的經驗，引進新工藝，新設備，不斷提高自身的制造能力，實現飛機研制工作的順利實施[2]。

3.2 飛機工裝結構不合理

在新時期的發展中，我國飛機工裝設計制造主要沿用前蘇聯的方法，與發達國家的航空企業相比存在很多問題，如裝配型架結構過于笨重、占地面積和制造周期無法滿足相關要求，這就在一定程度上增加了飛機的生產準備周期和資金成本。例如，波音、空客工裝結構比較簡便、重量輕，其模塊化設計的柔性好，但飛機制造中的主要工裝結構是裝配型架，裝配型架的設計和制造是飛機生產準備工作中的重點內容。為了確保裝配過程中飛機結構的穩定性、定位的準確性，相關部門主要應用剛性結構的裝配型架，且保證一套型架用于一個裝配對象。因此，在飛機生產準備階段，相關部門應大力制造裝配型架。

在傳統的裝配型架安裝過程中，往往會使用大量的定位件，如何實現定位件的快速安裝，拆卸和產品定位，縮短安裝、定位時間，提高工裝制造和產品裝配的效率，這就要求相關部門借鑒發達國家的先進結構，創新并完善傳統的工裝結構，節約飛機設計制造的時間[3]。

3.3 工裝設計水平不高

在新時期，我國工裝設計水平還比較落后，工裝生產效率比較低，這就需要縮短生產準備時間，更快地完成飛機產品工裝生產。目前，我國工裝研制普遍使用原有的串行模式，其主要內容是根據固定順序完成生產，實現各個工藝環節的協調性，這種方式比較落后。在調整傳統的工裝結構時，需要將結構劃分成和產品數據獨立，只需要基本數據結構、依賴產品最終數據的專業結構件，以完成工裝與并行設計產品份額思路。通常情況下，裝配型架標準部分、專用部分的相關用件尺寸較小，其設計和制造過程需要投入的時間比較少，不需要專業的大型加工設備，由于標準結構的尺寸比較大、結構具有復雜性，這就要求相關技術人員應用專業的大型設備完成加工、設計、制造等工作，持續的時間比較長。除此之外，產品應用標準結構設計無需引入最終數據，僅需要少量的基本數據，在設計飛機產品的過程中，設計制造在發放產品最終版本后不需要較長時間就能使專用結構的設計制造完成。因此，設計完成產品后型架在較短時間完成裝配。

4 飛機工裝設計制造技術

4.1 飛機工裝設計制造的柔性化

在現代化社會的發展中，很多先進國家的航空企業普遍使用柔性裝配技術完成飛機工裝設計和制造工裝，這種技術的應用在很大程度上縮短了生產準備時間，降低了飛機工裝的制造成本，為飛機制造企業創造了更多的效益。因此，飛機工裝柔性化制造技術具有成熟、先進等特點，柔性裝配工裝是柔性裝配體系中的重點內容，其主要是應用產品數字量尺寸協調系統的運轉完成裝配模塊的自動化、重組化，這種形式無需專業的裝配夾具、型架，在很大程度上降低了飛機工裝的資金投入，減少了飛機工裝生產準備的時間。

4.2 飛機工裝設計制造的數字化

飛機工裝設計制造的數字化包括三方面內容，分別是工裝數字化設計、工裝數字化制造、工裝數字化檢測。其中，工裝數字化設計指的是在三維數字化環境中完成工裝結構的零組件設計、數字化預裝配設計工裝;工裝數字化制造指的是使用數字化設計工裝模型、數字化加工設備，加工并裝配工裝的關鍵特征型面、互換協調交點;工裝數字化檢測指的是應用數字化檢測設備檢驗數字化設計、制造工裝的過程。飛機工裝設計制造的數字化改善了飛機工裝設計、制造過程，其主要體現在以下方面：第一，工藝裝備的設計制造發生了改變，三維數字量代替了傳統技術中的實物樣件模擬量，這就在很大程度上減少了工裝數量，取消了模線樣板、標準樣件、工裝制造樣板等;第二，數控加工和安裝技術已被廣泛應用到各項工藝裝備制造過程中，改善了傳統的工裝制造分工、生產方式、作業流程、組織管理模式。在社會的發展中，我國航空制造業普遍使用模擬量傳遞的協調體系，并根據標準樣件、模線樣板，完善了飛機制造企業工裝制造按專業分工構建的組織體系。除此之外，飛機工裝設計制造過程中數字化技術使得各項數字化設計制造軟件、制造設備的應用范圍在不斷擴大，合理地優化了傳統專業分工中的資源配置問題，提高了工作的整體效率，為了改善工裝設計制造模式，應調整傳統的組織結構，優化資源配置。

4.3 飛機工裝研究制作的速度化

工裝研發制造速度是飛機主機生產廠家發展過程中的主要問題之一，直接關系著工藝設計加工生產的順利實施，其能夠提升設計速度和制造速度。第一，在設計過程中，技術裝備部門應建立快速設計的數據庫，提升飛機工裝的設計效率;第二，在制造過程中，技術裝備部門應深入分析飛機工裝的結構，研究工裝的新型結構，實行標準化、模塊化的方式，以提前完成工裝標準結構的加工制造，提升工裝生產、裝配的速度創造。

5 結語

綜上所述，隨著社會經濟的快速發展，我國航空業發展十分迅速，很多新型技術已融入飛機制造行業的發展中。為了適應新形勢的發展，相關部門應該提升自身的綜合競爭實力、技術水平，企業應投入大量的資金，及時更新相關設備，以設計出更高技術的產品，提高飛機工裝的綜合制造能力。

【參考文獻】

【1】王紹增，趙新坤，馮愛鳳.航空維修中工裝設計與制造模式的探討[J].云南化工，2018，45（02）：195-196.

【2】崔健.淺析飛機工裝設計制造技術[J].科技創新與應用，2016（27）：135.

【3】于蘭萍，周濤.工裝設計優化技術的現狀及發展趨勢[J].導航與控制，2016，15（02）：18-23.