大型飞机数字化装配技术初探

周园 张莎莎 周旭

摘 要：随着我国经济、科技的不断提高，大型飞机数字化装配技术在我国得到运用发展。飞机数字化装配技术是众多领域、多种学科的综合运用，对飞机数字化装配技术进行深入研究，进而实现我国大型飞机数字化装配技术的突破发展。该文将对大型飞机数字化装配技术在我国的现状进行简要叙述，分析飞机数字化技术，并说明飞机数字化装配技术的应用发展。

关键词：数字化装配 飞机 发展

中图分类号：V262.4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）05（c）-0096-01

强化飞机数字化装配技术，实现数字化装配工艺设计，是增强我国飞机制造装配的重要手段。我国拥有自主的飞机数字化装配技术，不但能够增强我国飞机制造能力，还有利于增强我国核心技术竞争力。

1 大型飞机数字化装配技术现状

随着技术的发展，飞机制造对飞机装配技术提出了更高的考验。在当前的飞机技术要求下，传统的飞机装配技术已经难以满足当代飞机制造要求。虽然我国飞机装配技术在近年来得到了发展，航空企业并对技术进行了提升，但是仍然存在问题。我国在飞机装配技术方面的经验欠缺且研究时间较短，另外我国在飞机装配技术投资方面资金投入不到位，难以提供有效的财力支持。飞机设计制造没有实现全面进步，飞机设计装配技术还在使用串行模式进行生产，技术在不断发展，数字化处理成为了飞机进行装配必要的技术，不过我国在飞机装配方面应用数字化能力不强，数字化的应用在飞机装配的过程中仅用于小规模生产当中[1]。另外，飞机装配与飞设计工序存在脱节的现象，这使得飞机装配工作完成后进行技术协调存在难度，生产返工率升高。当前我国在装配技术上也应用了数字化技术，但多数是使用模拟传输的方法进行进行装配工作。当前飞机装配主要应用的手段是利用专用工装装备与安全光学仪器来进行测量，难以在数字化技术方面形成突破，抬高了飞机制造成本。

2 大型飞机数字化装配技术分析

2.1 自动化精密制孔

在飞机装配中，几乎每一个连接都是机械连接，这是一种以铆钉与螺栓作为固定的连接方式。在进行连接之前需要进行打孔，我国由于技术能力，在飞机装配技术方面仍旧使用人工方式进行打孔，人工打孔不能对尺寸、精准度做到有效保障，因此在打孔工序中孔的质量高低难以得到保证[2]。为了提高打孔精确度，工作人员需要花费较大的时间进行打孔工作，这就降低了飞机装配工作的工作效率。另外，机械连接质量对最后产品的质量有着较大的影响。

随着技术发展与总结，我国在打孔工艺方面进行了技术总结，并形成了较为完善的工艺流程。在进行数字化装配精密制孔技术中应该根据飞机装配的特定研发自动化精密打孔设备，对打孔工作涉及到的符合材料、符合叠层结构、打孔的切削时速、冷却方式等工艺参数进行测试，并收集数据，优化设计技术累积经验。

另外，随着飞机制造技术的发展进步，飞机的耐久能力与可靠性在不断提高，这要求连接技术也能够适应飞机的发展。在延长使用寿命的技术方面通常使用干涉配合的方法，能够有效提高内部结构的使用寿命，因此很多飞机在生产制造的过程中都会使用干涉配合紧固件的方法。当前我国在紧固件配合上通常使用锤击打入或是液压压入的方法，但是这两种传统方法存在一些弊端。使用传统方法容易导致固件膨胀，使得安装工作遇到困难，具有较大干涉量的紧固件使用锤击打入的方式时，容易对孔壁造成危害，而损坏的部件会缩短飞机使用寿命[3]。运用数字化装配方法能够有效保护飞机部件，从而使飞机获得较长的使用寿命。数字化技术具有以下要点，即长寿命连接与密封连接的复合材料干涉螺接。在飞机装配的过程中，应该进行非小尺寸装配件与装配结构变形分析的技术。

2.2 系统集成控制技术

飞机数字化装配技术在实施的过程中，与其有关联系统有很多，数据处理方式多样如工艺数据、测量数据、位置数据等，这些数据之间存在着紧密的联系。系统集成控制技术是实现交互协调的基础，这一技术研究的内容主要集中在以下几点：开发满足飞机数字化装配系统特点的多系统集成控制；集成接口技术与数据处理标准；研究实时监测反馈的在线控制技术与三维数模离线控制。

3 数字化装配技术应用发展

数字化装配技术在光学检测、数字化装配技术、工装技术方面都有良好的应用。在进行飞机设计阶段，运用装配集成控制系统能够共享系统中的数据，并对这些数据进行分析优化。在数字化技术的支撑下，飞机装配工作也实现了装配数字化操作。飞机数字化装配技术为飞机装配的工作提供了信息技术的支持，对飞机装配工作的精度实现了提升，提升了飞机装配的效率。

数字化装配技术是多种技术在发展中共同应用产生的结果。数字化装配技术经历了长期的发展才实现了当前的技术水平，而且我国仍未掌握大型飞行数字化装配技术当中的顶尖技术，这说明飞机数字化装配技术的发展是一个长期、循序渐进的过程。飞机数字化装配技术的发展不仅仅涉及技术本身这一个方面，飞机数字化装配技术进行发展要涉及到多个方面，并需要多方面的支持才能实现进步。数字化装配技术的发展需要制定科学合理的发展思路，在发展思路的制定上应该分为两个方面：一是短期目标；二是长期规划。短期目标就是应该掌握当前的应用技术，具备当前的技术应用能力才能实现飞机数字化装配技术的长远发展[4]。长远目标是加大资金投入，培养创新型人才。当前由于基础工业水平较弱，制约了我国技术发展，因此应该合理使用资金，引进先进的数控设备。国内的航空企业应认识到自身的缺陷与优势，积极主动的与高校及科研单位共同进行技术攻关，开发出具有自主知识产权的数字化配套设备。另外，我国航空企业在观念上受前苏联的影响较深，直到现在仍留有传统观念。保守、刻板的思想观念对设计研发人员的技术创新工作有巨大束缚，广大技术人员必须更新观念，在工作中进行学习，深入了解先进的数字化装配技术。航空企业应该大力培养年轻的技术人员，当今的年轻工作人员虽然经验不足，但是具有创新的观念，而且敢于打破束缚、挑战传统，这对于技术创新有着重要意義。和有丰富设计经验与年轻有活力的技术人员共同工作，从而实现相互弥补，进而推动我国大型飞机数字化装配技术的发展。

4 结语

数字化装配技术是飞机制造的发展方向，对其进行研究有着重要意义。对其进行研究要增加资金投入，完善工业基础，但是更为重要的是要实现观念的更新。从而攻克我国飞机装配技术存在的问题，实现技术的突破。

参考文献

[1] 成书民，张海宝，康永刚.数字化装配技术及工艺装备在大型飞机研制中的应用[J].航空制造技术，2014（22）：10-15.

[2] 盖宇春.飞机数字化装配调姿工装系统设计[D].杭州：浙江大学，2013.

[3] 刘春.飞机大部件数字化对接装配系统中若干关键技术研究[D].杭州：浙江大学，2013.

[4] 陈雪梅，刘顺涛.飞机数字化装配技术发展与应用[J].航空制造技术，2014（Z1）：60-65.