飞机制造中数字化标准工装的定义与应用

智库 (6) 2021-04-09 18:01:22

在飞机制造过程中需要对其各种零件进行加工处理,加工处理是各类系统以及各个零件制造的必经方式。数字化技术在该领域中的应用,提升了飞机机械零件的质量以及生产效率。飞机制造领域中对于各个零件的精准度较高,凭借人工的力量难以达到机械零件的应用标准。近些年来,随着飞机事故的不断增加,飞机制造企业对飞机的性能要求也在逐步提升,在生产制造过程中对于机械零件的制造和应用更为谨慎。零件的结构形状更为复杂化,外形协调要求更为严格。基于此,普通的机械加工技术已经无法满足其要求,而数字化技术基于普通机械技工技术的基础上进行了升级,数控加工技术的具有柔性强、加工精准度高等特性,并且自动化技术化技术水平相较以往有了较大的程度的提升。数字化技术基本满足了飞机制造的需求,任何飞机机械零件都可以通过数控技术加以加工、制造。
1 数字化标准工装
1.1 数字化标准工装简介
对于数字化标准工装来讲,主要是通过先进的数字化技术实现生产过程工艺装备的标准化。数字化标准工装不仅能够实现产品各部位尺寸的協调,还要求对部位几何形状的协调。对于制造零件开展设计制造、检验协调工作过程中,通过参考3D模型、装配尺寸以及公差等作为产品的参考因素,实现零件加工过程中的数字化标准,保证产品能够达到使用标准。
数字化标准能够有效地替代实物标工,这样就可以较少实物标工的成本投入,同时也有效降低了维护的难度,将整个生产流程有效简化。在进行数据的传递工作时实物标工是以模拟量的形式开展传递工作,模拟量会存在一定的误差因此就需要选择高精准度的方式作为替代,而数字化标工就是有效替代传统实物标工的最好选择,选择成本低、方便使用是它的优点。
1.2数字化制造在国内外航空工程中的应用现状
国外数字化制造在航空产业中的应用,不仅从根本上颠覆了传统的制造工艺和技术,其管理模式在一定程度上也做到了相应的改变。根据国外形影的介绍我们可以了解到,在产品的生产过程中有效的利用数字化,不仅可以大大的缩短制造周期,同时还能降低一定的制造成本,也是历史上的一项重要的变革。而我国早在七十年代的时候就已经在航空产业中利用数字化制造技术,迄今为止的几十年里也取得了相应的成果。由于数字化制造技术普遍侧重于编程中,并且在生产过程中都是通过数字化的标准来进行描述和翻译的,有着高标准的要求,并且在生产过程中完全不用考虑其中的技术。由于数字化的制造技术较为模块化,可以在制造的过程中实现更多的功能和自动化技术,所以可以在数字化的制造过程中可以有效的将加工体系进行规范化。编程控制器现在已经和组件的融入到我们的生产制造中,其不仅是一种数字化的程序,而且还可以在编程的过程中对相应的故障进行针对,有着易于航空工程产业的开发和产品生产的精准以及提高相应的生产速度的特点。
2 数字化标准工装的应用
2.1在测量系统中进行坐标系的建立
选择数字化标准工装的方式应用到飞机制造的装配环节,首先需要做的工作就是将工装的数字化模型向测量系统的计算机中输入,再输入的同时还需要建立坐标系和基准方案。在建立坐标系的时候,应该提前设置好坐标参考点,借助设置的参考点对整个测量系统的坐标系进行相应的完善,同时要求与工装数字模型中的坐标系保持一致。在对坐标参考点进行标注工作时,应该考虑其准确程度。
2.2在工装中进行定位器的安装
完成坐标系的建立工作以后,就可以进行第二步工作,也就是把工装定位器安装到工装中去。在传统的飞机制造工作过程中,一般会选择的方式为实物标工按照工装定位器。通过使用数字化标工技术开展装配工作时,需要借助数字标工进行工装的设计工作,定位地的定位工作要以数字标工作为基准,利用激光定位仪来开展工装定位器的装配工作,也可以在开展定位点的测量工作过程中同时开展定位器的安装工作。
2.3将零部件装配在工装中
在建立的坐标系中,通过定位器定位的方式完成零部件的装配。在三维数字化模型中,对于零部件的关键特征进行定义,在完成工装的测量定位之后,可以将零部件上的坐标与三维数字模型中的坐标进行对比分析,用来检查装配过程中的存在的误差问题。
在数字化标工的实际应用过程中,各个生产单位主要有三个步骤:第一步,分析国内外的实际工装以及标准工装的使用情况,研究、总结标准工装的特点以及原理,对数字标工进行相应的定义,比如说数字标工的应用范围、应用目的以及建设的理论原则和依据,再结合相关的模拟分析软件进行数字标工模型的建立,同时将规范原则建立出来,再对模型的分析和修改方法进行研究分析。将数字标工技术应用到实际的生产过程中,对整个产品的生产设计以及装配进行分析修正。
2.4柔性组件的装配技术
飞机制造中的装配连接技术和质量直接影响着飞机的疲劳性和可靠性,并且数字化的组件装配技术不同于手动化的装配技术,由于柔性组件的装配有着数字化和自动化的特点。所谓的飞机制造中的柔性装配组件就是在装配的过程中,有效的提高产品的变化能力,以及成本的降低,大大的缩短了准备的周期。按照功能来划分的话还可以将柔性组件的系统分为静态和动态两种:静态框架是由连接件和标准的部件组装而形成的,形成了一定的模块的框架,为工装系统奠定了一定的基础;动态模块是根据产品的实际需求来进行相应的设计,可以结合产品之间的相应配置来调整连接装置,并适当的将其附在静态的框架结构上,让其慢慢的适应相应的产品需求。所以在航空机械在连接的过程中要采用现金的连接技术,才能更好的对连接件进行更好的选择和安装。
结语
在飞机制造过程中采用数字化标准工装的方式,能够更好地实现制造装配过程中的协调性以及一致性,保证其精度。不仅包含有飞机制造过程中的理论几何控制信息,还能够适当的增加一些制造工艺信息,建立数字化标准工装,可以实现零部件的设计、制造、检验同步进行,提高飞机生产制造的效率。

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