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中航工业飞机数字化装配技术发展与应用

 数字化装配技术体

 中航工业成飞陈雪梅刘顺涛

 飞机装配技术经历了从人工装配、半机械／半自动化装配到机械／自动化装配的发

展历程，而目前得到各经济、军事发达国家高度重视的数字化装配技术，正成为现代

飞机制造的科技制高点。为了保证飞机日益苛刻的装配质量要求，满足机体长寿命要

求，提高生产效率，数字化装配成为必然的选择。

 数字化装配技术的应用进展

 数字化装配技术不仅包括了传统数字化装配概念中工装的设计、制造及装配的虚拟

仿真等，还包括了诸如柔性装配、无型架装配等自动化方法，是数字化工艺技术、数

字化柔性装配工装技术、光学检测与反馈技术、数字化钻铆技术及数字化的集成控制

技术等多种先进技术的综合应用。

 需要强调的是，数字化装配技术不仅仅局限于软、硬件设备的简单堆砌，更在于融

合整个设计、制造的数字化过程，它以产品数据集为中心，以数字量传递为基础，利

用数字化装配工艺规划，数控设备的自动钻铆，数字化测量设备的测量定位等技术，

使产品在装配过程中真正得到有效控制，建立起一套有效的产品发放过程控制机制以

及相关的工作规范和制度，以保证生产效率和产品质量。

 数字化装配技术体

 飞机数字化装配技术体系涉及了装配工艺规划、数字化柔性定位、装配制孔连接、

自动控制、先进测量与检测以及系统集成控制等众多先进技术和装备，是机械、电

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子、控制、计算机等多学科交叉融合的高新技术集成。依据飞机装配的工艺流程，可

将数字化装配技术体系归纳为7个方面：

 数字化装配工艺设计。数字化装配工艺设计的基础是基于模型的定义（MBD）技

术，即用集成的三维实体模型来完整表达产品定义信息，作为唯一的制造依据。MBD

技术根据数字化定义规范，采用三维建模进行数字化产品定义，建立起满足协调要求

的全机三维数字样机和三维工装模型。

 装配定位技术。装配定位技术主要分为工装定位和零件装配基准孔面自定位两个方

面。装配工装在飞机装配过程中被大量采用以保证进入装配的飞机零件、组合件、板

件及段件精确定位。柔性工装克服了刚性工装刚性专用、设计制造周期长、存储占地

面积大，结构开敞性较差等缺点，具有柔性化、数字化、模块化的特点。

 装配制孔技术。现代飞机结构件采用的主要连接方式仍为机械连接，新型飞机对改

善各连接点的技术状态（表面质量、配合性质、结构形式等）提出了很高要求，复合

材料的大量采用更带来了大量复合材料的制孔需求，单纯依靠传统的手工制孔，很容

易出现复材分层、孔径椭圆等故障，产品质量难以保证。解决这些问题的最重要途径

是通过改善制孔工艺方法，采用自动化手段进行连接孔的精确定位和制备，以提高制

孔质量和效率。

 装配连接技术。飞机制造中装配连接质量直接影响飞机结构的抗疲劳性能与可靠

性。高性能航空器的机械连接结构必须采用先进的连接技术；另一方面，先进标准连

接件的选取和安装工艺（如安装工具、干涉量的确定等）也应作为装配连接技术研究

的重要内容。

 数字化检测技术。数字化检测技术已成为打通飞机复杂零件与大尺寸零部件设计、

制造、装配、检测一体化流程，提升检测效率与水平的关键环节。应采用基于数字化

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检测设备（坐标测量机、激光跟踪仪、激光雷达、激光扫描仪等）的产品三维检测与

质量控制手段，建立数字化检测技术体系，开发计算机辅助检测规划与测量数据分析

系统，制定相应的数字化检测技术规范，以实现提高检测效率与质量的目标。

 tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！

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