飛機(jī)的機(jī)身是由上萬個零件/組件裝配而成,按大的部件來分,包括機(jī)身(前、中、后)、機(jī)翼、尾翼、起落裝置、操縱系統(tǒng)、動力裝置等。通常情況下,這些零件尺寸巨大,在不同工廠分段制造而成,最后采用何種控制方式高效、高精度的裝配在一起,一直是飛機(jī)主機(jī)廠探索的探索的主要課題。
隨著技術(shù)的發(fā)展,以數(shù)字化制造為代表現(xiàn)代航空制造技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,并主要呈現(xiàn)出以下特點(diǎn):
淡化了TOOLING,強(qiáng)化了EQUIPMENT;
淡化了實體標(biāo)工的概念,強(qiáng)化了數(shù)字量傳遞的過程;
淡化了靜態(tài)制造的定義,強(qiáng)化了動態(tài)制造的理念;
淡化了剛性工裝的意識,強(qiáng)化了柔性工裝的應(yīng)用;
淡化了傳統(tǒng)的工裝設(shè)計方法,強(qiáng)化了新技術(shù)下的工裝設(shè)計思路;
淡化了專業(yè)工裝制造的特點(diǎn),強(qiáng)化了多領(lǐng)域參與的范疇;
淡化了串行設(shè)計的做法,強(qiáng)化了并行工程的程序。
對于飛機(jī)裝配來說,除了常規(guī)的型架裝配方式,隨著激光跟蹤技術(shù)的發(fā)展,航空主機(jī)廠開始研究并利用基于MAA測量輔助裝配技術(shù)的飛機(jī)柔性裝配技術(shù)。
型架裝配技術(shù)
作為飛機(jī)組裝過程中裝配關(guān)系最直接的控制手段,型架尺寸的準(zhǔn)確性及互換性具有極其重要的作用,直接影響后期組裝的工藝與時間周期。
激光跟蹤儀集目標(biāo)點(diǎn)的角度、距離測量與實時跟蹤于一身,將水平與垂直方向的角度測量與距離測量結(jié)合在一起,反射鏡心的三維坐標(biāo)便唯一確定。憑借長達(dá)數(shù)十米甚至數(shù)百米的測量范圍,目前在航空工業(yè)大量使用于部件裝配的夾具與型架測量,并具備無需搭建標(biāo)尺、轉(zhuǎn)接板;實現(xiàn)大型工裝現(xiàn)場裝配、測量,無需分解;實現(xiàn)數(shù)字化工藝裝備周檢,便于數(shù)字檢索與追溯等優(yōu)勢。
柔性裝配-測量輔助裝配技術(shù)
通過對飛機(jī)產(chǎn)品三維數(shù)字化定義以及設(shè)計、制造協(xié)同等數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用,推動了飛機(jī)結(jié)構(gòu)裝配向數(shù)字化裝配方向發(fā)展,實現(xiàn)自動化柔性裝配,從而提高生產(chǎn)效率和裝配質(zhì)量。先進(jìn)的航空制造企業(yè),在飛機(jī)框架的安裝過程中,采用了數(shù)字化激光跟蹤定位技術(shù)。而在總裝配線單元引人了"測量輔助裝配"系統(tǒng)。激光或照相測量子系統(tǒng)、計算機(jī)輔助測量系統(tǒng)、"bestfit"優(yōu)化軟件及特制的圖形用戶接口所組成的測量系統(tǒng),能夠解決在飛機(jī)總裝階段(如機(jī)身一機(jī)身或機(jī)翼一機(jī)身對接)大型機(jī)體部件裝配測定、定位相關(guān)的傳統(tǒng)工藝問題。這些技術(shù)的組合具有無型架裝配、更快速的裝配工序、減少返工和損耗等諸多優(yōu)點(diǎn)。
MAA測量輔助裝配,影像測量儀在其實施過程中主要有三大系統(tǒng):測量系統(tǒng)、具有六自由度測量的定位系統(tǒng)以及運(yùn)籌與模擬軟件系統(tǒng)。其中,激光跟蹤儀負(fù)責(zé)測量環(huán)節(jié),定位系統(tǒng)負(fù)責(zé)在激光跟蹤儀引導(dǎo)下移動被裝配部件,計算機(jī)系統(tǒng)則負(fù)責(zé)運(yùn)動指導(dǎo)以及反饋計算。在此系統(tǒng)架構(gòu)下,使用激光跟蹤儀通過跟蹤固定在移動部件上的多個反射靶來監(jiān)控和指導(dǎo)定位系統(tǒng)的定位。