机翼装配工艺规划及仿真技术研究

陈晓瑞 陈相兵

摘 要：随着社会的发展，科技的进步，我国的飞机制造业也在不断发展，三维机翼装配仿真工艺技术逐渐取代了传统的飞机机翼装配工艺，全新的三维机翼装配仿真工艺技术的应用能够更好的满足当前我国飞机制造业的需求，因此本文首先分析了机翼装配工艺规划和仿真技术，最后具体分析了机翼装配工艺规划及仿真技术在我国航空领域的应用，从而全面地提升机翼装配仿真工艺技术在我国航空领域的应用水平，促进飞机制造行业的健康发展。

关键词：飞机机翼;装配工艺规划;仿真技术

前言：随着社会经济的进步，科技水平的发展，科学信息技术逐渐应用到了现代航空制造行业中，为我国的飞机制造业提供了全新的发展方向和机遇。但是当前我国航空制造业中飞机机翼装配仿真技术与其它国家相比还处于发展的初级阶段，对于飞机装配仿真工艺技术的应用还不够广泛，因此有必要对机翼装配工艺规划及仿真技术进行系统全面的研究，从而提升我国航空制造业中机翼装配仿真工艺技术的应用水平。

1 机翼装配工艺规划与仿真技术

1.1机翼装配工艺规划设计

当前在我国各大型航空制造企业中，主要由航空企业工艺部门和车间工艺组两个部门来进行飞机机翼装配工艺的规划设计工作，其中工艺部门主要负责飞机设计过程中各类大型部件的设计工作，形成全面的飞机设计规划，而车间工艺部门则主要负责安装零件的设计和制造。飞机机翼装配工艺规划设计包括以下几个方面。

（1）分离面的设计

在飞机机翼装配分离面的设计中一般分为分离面和工艺分离面两种类型。在具体规划设计过程中无论是分离面设计还是工艺分离面的设计都应当选择在低应力区，另外在机翼装配工艺规划设计中还要充分考虑到机翼装配的协调程度。在飞机机翼结构装配设计中，对于各种小型零部件的设计应当充分考虑到零件的转动和移动，采用可拆卸式的连接方法，为使用过程中对零部件的维修和保养工作提供便利。而在对机翼工艺分离面进行工艺设计时，则不需要考虑到飞机的设计分离面，为了便于机翼的装配工艺划分工艺分离面通常采用不可拆式的连接方法。

（2）装配单元的划分

在机翼装配工艺中会设计应用到很多细小的零件，这些零件则是飞机机翼装配工艺中的单元，在飞机机翼装配设计过程中存在着多个单元配件，在进行机翼单元零件的装配过程中要保证装配的完整性和独立性。在完整性和独立性的前提下进行机翼装配单元的划分。

（3）机翼装配标基准

在机翼装配过程中要把握两种装配基准，分别是蒙皮基准和骨架基准。在具体机翼装配过程中以蒙皮作为装配基准的装配方法会由外部向内部产生一定程度的误差，以骨架作为机翼装配基准的方式则恰恰相反，误差则是由内部向外部逐渐产生的。

（4）选择机翼装配定位方法

在机翼装配工艺设计中，机翼装配定位方法的选择首先要考虑的问题就是要设置好各种机翼装配零件、板件、组合件等在机翼中的具体位置，零件在空间中可以划分为六个自由度，而机翼装配的定位的最终目标就是要限制这六个自由度中的某些方向的自由度[1]。

1.2装配仿真技术

装配仿真技术也被称为装配工艺仿真，装配仿真技术就是指在飞机制造行业中工艺部门充分利用数字化技术和计算机仿真技术对整个机翼装配工艺进行仿真模拟的一种综合性的先进的技术形式。机翼装配仿真技术的应用能够通过信息数据的模拟试验得出相应的试验结果，便于在试验过程中发现问题并及时得到解决，在试验过程中能够通过仿真技术的具体试验数据对飞机机翼装配工艺设计进行相应的优化处理，从而全面提升飞机机翼装配工艺设计的科学性和合理性。虚拟装配仿真技术在飞机机翼装配规划设计中的应用能够更加便捷地观察到飞机机翼各单元部件在三维的虚拟环境中的动态安装过程，实现了全面的仿真化，虚拟装配仿真技术在飞机机翼装配工艺设计中的应用能够更加及时便捷地发现机翼装配工艺设计中的问题并进行相应的改善，全面地提升飞机制造行业中机翼装配设计制造的整体水平，减少应用过程中问题，提升我国飞机制造行业的整体质量。具体的机翼装配仿真技术的应用流程包括以下几个方面。

（1）飞机机翼装配顺序的仿真

在飞机机翼装配顺序仿真过程中相关部门及技术人员要充分利用现有的飞机机翼装配工艺的流程，结合实际装配过程和装配路径进行虚拟的三维动态机翼装配仿真，在对飞机机翼装配顺序仿真的过程中及时发现装配顺序设计上的问题，有效解决设计问题。

（2）飞机机翼装配干涉的仿真

在飞机机翼装配顺序仿真的过程中要系统全面地对机翼装配过程中的每一个零件的性能和安装过程进行相应的检查，当装配干涉仿真系统发现问题时及时进行相应的处理。

（3）飞机机翼应用产品以及人机工程的仿真

在飞机机翼仿真技术中还要对机翼装配设计中应用的材料进行三维动态仿真处理，从而发现机翼装配过程中应用的制造资源中的问题。另外还要在产品应用仿真的基础上进行人机工程的仿真，利用三维动态仿真技术实现对机翼装配过程中各环节的动态仿真处理，从而发现在具体装配过程中各工作流程中的问题。

2 机翼装配工艺仿真技术在我国飞机制造业的应用

2.1机翼装配工艺仿真技术总体规划方案

机翼装配工艺仿真技术在总体规划阶段最重要的问题就是软件和仿真系统的选择，要保证机翼装配工艺仿真系统与企业内部的应用系统能够统一进行数据的有效传递和共享。当前我国飞机制造企业中普遍使用的是达索系统的CATRIA进行相关产品的设计和开发，机翼装配工艺仿真技术总体规划方案能够有效的保证项目工程的实施，提升机翼装配工艺制造过程的精确程度。首先要保证机翼装配工艺仿真技术总体规划方案的合理性和科学性，对工艺方案进行系统的分析和论证。最后要对机翼装配工艺仿真技术中各细节部位进行方案的验证，从而得出全面的总体规划方案。

2.2装配仿真平台的搭建

机翼装配仿真平台的搭建能够充分满足飞机制造行业的整体应用需求，实现对机翼装配工艺仿真信息数据的有效管理，保证仿真技术的应用规范性，提升机翼装配工艺仿真技术的科学性和精确程度。在飞机制造企业中的装配仿真应用平台应当采用系统的网络化协调应用模式，保证各部门之间的沟通和协作，使其能够更好地完成飞机机翼装配制造工作[2]。

2.3健全装配仿真技术规范

在飞机制造企业中，要想更好地进行飞机机翼装配仿真工作，就要创建装配仿真资料的模型库，只有精准科学的数据支撑才能够更好地开展相关的装配仿真工作，另外相关企业还应当结合企业的实际情况建立健全的装配仿真技术规范。保证相关技术人员在工作过程中的规范性，避免在机翼装配仿真工作中的问题发生，全面提升企业的经济效益。

结论：

综上所述，飞机的工艺设计是航空制造行业的重要环节和关键步骤，三维机翼装配工艺和仿真技术在飞机制造行业中的应用能够大大提升飞机设计制造中的科学性，方便相关飞机设计人员对飞机设计和制造各个环节的分析，全面提升飞机的安全性和稳定性。因此相关飞机制造企业及技术人员应当不断提升自身技术水平，加强对机翼装配工艺和仿真技术的创新和应用，及时发现设计过程中的问题，从而全面提升我国飞机设计和制造的质量。

参考文献：

[1]郭洪杰.装配仿真技术在飞机并行设计阶段的应用[J]沈阳飞机工业集团有限公司，2019，26（28）：38-39.

[2]王帅，曹岩等.基于DELMIA的機翼装配工艺规划研究[J].西安工业大学机电工程学院先进制造工程研究所，2018，（04）：129-130.

作者简介：

陈晓瑞（1992.07.05），女，汉族，籍贯：陕西三原，最高学历：本科，目前职称：助理工程师，研究方向：机翼装配工艺规划及仿真技术研究。