飞机装配技术中姿态调整工装的设计与分析

华宏伟

摘 要： 飞机装配在向着高精度高自动化和数字化技术领域发展，飞机装配技术也不断的提高，本文研究分析飞机机身姿态调整工装设计、装配支撑点分析，确定影响飞机的装配质量和装配精度的关键点，从调姿工装将飞机机身的误差调整掉。

关键词： 飞机装配技术；姿态调整工装设计；装配支撑点分析

1.飞机装配技术

在国际大型飞机制造商的飞机制造中都采用数字化装配技术，图1.1就是波音公司飞机装配现场。

飞机数字化装配技术主要是建立在计算机信息处理平台的基础上，通过计算机对飞机装配过程进行监控与控制，实现数字化信息采集，数字化装配工装，对飞机零件和飞机进行固定、加工、对接等，最终完成飞机的装配。

飞机数字化装配工装是飞机装配技术中最重要的组成部分，它是提高飞机装配效率和工装准备周期的系统，降低装配制造成本，同时与计算机结合实现数字化技术，在装配工装的设计上，由于飞机机身的尺寸大，结构也复杂，实现飞机的定位与对接是工装的核心技术。

在对飞机装配的工艺要求如下：

（1）数字量协调装配，在飞机数字化装配过程中，是通过数字模型对飞机部件之间的装配进行检测，所以要求飞机装配中要能对飞机的对接和装配进行协调；

（2）可以对飞机大部件的姿态进行调整和位移，以及实现自动化对接，实现这个过程需要数字化测量技术作为基础；

（3）在装配过程中实现少应力和无应力装配，零件和装配中的应力对飞机的气动性和疲劳寿命都有影响。

2.姿态调整工装设计

在飞机调姿工装的设计中，需要了解飞机空间位置的描述，实现飞机自动化调姿的首要是实现统一机身部件的姿态表达，可以用位置矢量t与旋转力矩R来描述，飞机装配坐标系为assembly，机身坐标系为fuselage，机身部件在装配坐标系中的姿态如图2.1。

调姿工装是数字化装配技术组成部分中的一个部分，装配系统如图2.2。

调姿工装有两个作用，一个是飞机部件调姿的执行结构，也就是飞机装配系统的组成部分，另一个也是装配过程中的夹具，工装的控制系统是由计算机进行，定位器采用全闭环控制系统，可以实现对整个调姿过程全程监控。

3.装配支撑点分析

飞机部件自身结构中，通常并未预留用于连接的定位器接头，所以需要在飞机部件和定位器之间增加一个过渡装置，通过飞机部件支撑点可以实现，通过它可以实现对定位器数量、布局和装配位置实现确定。

对装配支撑点的要求如下：

（1）开敞性，在整个过程中要实现具有足够的空间，可以满足飞机的装配；

（2）灵活性，可以实现灵活位移和支撑，可以满足定位器方便定位；

（3）支撑稳定，在支撑过程中，整个系统要稳定，满足飞机部件的装配，同时还能承受一定载荷。

飞机支撑点的分析中，要考虑支撑点对飞机变形的影响，一般将飞机支撑点设置在飞机的前机身和中机身以及后机身，其中前后各一个，中机身设置两个。

结论

通过研究分析装配技术和飛机数字化装配技术的关键技术，通过对飞机机身进行建模，设计飞机调姿工装，从调姿工装的工作原理，设计调姿的控制系统、测量系统和软件系统，总结调姿工装的特点和设计优化内容，将飞机的总体质量和精度得到提升。

参考文献

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