先进的制造技术在航空领域的应用.ppt

第八章;概论;; 飞机装配是根据尺寸协调原则，将飞机零件或组件按照设计和技术要求进行组合、连接形成更高一级的装配件或整机的过程。社会的需求、市场竞争及相关技术的不断发展，推动着飞机装配技术不断向更高水平演进。迄今为止，飞机装配技术已经历了从人工装配、半自动化装配到自动化装配的发展历程，目前快速发展的柔性装配将自动化装配技术推向了一个新的高度。;8.1国外先进装配技术的发展状况; 通过装配仿真实现装配过程优化，应用柔性模块化的工装技术、加工和检测单元并集成应用为一系列的自动化装配系统进行机体结构的自动化装配，大量采用了长寿命连接技术，实现了长寿命飞机结构的高质量、高效率装配。 下面分别从自动化装配工装、自动化装配单元、自动化装配系统、自动制孔、自动钻铆、装配检测、数字化装配管理技术等方面来介绍国外先进装配技术：;8.2 自动化装配工装技术;一、 行列式柔性装配工装 行列式柔性装配工装包括壁板工装和翼梁工装。前者用于空客系列民机的机翼壁板的装配，后者用于波音飞机如B-737、B-777、C-17 等飞机翼梁的装配。空客机翼壁板柔性装配工装可完成 A330/340、A319/320/321/A300系列飞机的机翼壁板的装配。必威体育精装版的A380飞机也采用了此类装配工装。;;; 二、多点阵成形真空吸盘式 多点阵成形真空吸盘式柔性装配工装由一组立柱吸盘组成，吸盘在程序控制下可进行三维移动定位，生成与装配件曲面完全符合并均匀分布的吸附点阵，能精确、可靠地定位和夹持壁板。当产品外形发生变化时，吸附点阵布局自动进行调整，可以适应不同的装配件外形。; 自上世纪90年代初开始，这种基于多点阵成形真空吸盘式柔性装配工装技术已广泛应用于戴姆勒－奔驰宇航、波音、麦道、格鲁门、英宇航、CASA、EADS/ 空客、庞巴迪宇航等公司军、民用飞机的柔性装配和生产中。; 三、机身分散式柔性装配工装 分散式机身柔性装配工装基于激光跟踪定位，并由CNC 控制的一组工装单元组成，消除了传统大型装配型架的应用，促进了装配的自动化和柔性，具有结构简单、开敞性好、占地面积小、可重组??优点，现已广泛应用于大型飞机机身的装配制造。;; 四、自动化对接平台 自动化对接平台由计算机控制的自动化千斤顶（或定位器）、激光测量系统和平台控制系统组成。与传统的对接平台相比，机体装配质量大幅提高，效率高, 周期短，通用性强，能适应不同尺寸的机身机翼结构。;8.3 自动化装配单元技术;(1) 制孔单元用于对结构进行钻孔和锪窝。制孔单元一般由钻孔主轴、钻夹头、位置反馈线性编码器、伺服进给机构、安全机构等组成。 (2) 孔强化单元通过芯棒对开缝衬套的胀形实现对孔的挤压，完成孔强化，以提高连接孔的耐疲劳性能。孔强化单元主要由美国疲劳技术(FTI)公司开发。;(3) 自动注胶单元用于铆钉或螺栓安装前将一定量的密封胶注入孔内(从沉头窝一侧)，注胶时通过转动实现密封胶在孔内的均匀涂敷。 (4) 自动送料单元用于完成紧固件的自动送料，有料斗式和提箱式2 种类型。提箱式送料单元包括离线式紧固件填充站、紧固件存储箱、送料自动选择装置、提箱手动清理装置等几个部分。提箱式送料单元可以完成无头铆钉、环槽钉、沉头铆钉、凸头铆钉和环圈等的自动送料。;(5) 紧固件插入单元用于测量紧固件长度、插入间隙型紧固件和安装干涉型紧固件。紧固件插入单元的主要组件有用于送料的供料头、带编码器的气缸、插入和安装的驱动器等，通过线性光栅编码器（光刻尺）进行轴向定位，对紧固件的插入过程进行监控和确认，实时反馈紧固件的长度、方位、直径、干涉水平和安装速度等信息。;(6) 铆接单元分传统的液压式压铆单元、新型电磁铆接和电动铆接单元３种。电磁铆接单元动力头轻巧，铆接效率高，铆接干涉量均匀。电动铆接单元采用滚柱丝杠伺服进给技术实现铆接，具有高精度、高重复性且无油污染的特点。;(7) 环槽钉安装单元使用时先将环槽钉插入，然后在钉尾一侧自动安装环圈并实现铆接。美国EI公司借助电磁铆接技术实现了镦铆型环槽钉环圈的自动安装，该技术普遍用于波音和空客大型民机壁板的自动化装配。 (8) 抽钉安装单元用于复合材料结构单面螺纹抽钉的自动安装，已在空客飞机复合材料平尾的自动化装配中应用。;(9) 铣平单元用于铣平无头铆钉、补偿头铆钉、冠头铆钉等成形后的钉头和单面抽钉安装后的凸出部分，保证飞机的良好气动外形。 (10) 焊接单元用于飞机金属结构的自动化焊接装配。目前应用的先进技术有激光焊接、搅拌摩擦焊等。;(11) 照相检测单元用于通过机器视觉显示、确认和校准加工点的位置。 (12) 法线检测单元采用数个涡流传感器或小型激光测距仪进行多点测量以确定工件加工点的法线，反馈至机床控制系统进行调整以保证