飞机数字化装配
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数字化装配仿真装配技术在飞机装配中的应用分析随着航空业的不断发展,飞机制造行业越来越重视数字化装配仿真装配技术在飞机装配中的应用。
数字化装配仿真装配技术是指利用计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、虚拟现实技术(VR)等技术手段,对机械装配过程中的各种可能性进行建模和仿真,达到快速、高效、精度高的装配目的。
本文将对数字化装配仿真装配技术在飞机装配中的应用进行分析。
1. 部件装配优化数字化装配仿真技术可通过对零部件的3D建模,对飞机所有部件的相对位置进行优化调整,以达到最佳的装配目的,从而提高装配的效率和准确性。
2. 碰撞检测在实际装配中,因为复杂的结构和不同部件的尺寸精度,会存在零件之间的碰撞现象。
通过数字化装配仿真装配技术的碰撞检测,可以有效避免机械装配过程中的碰撞,提高装配质量和效率。
3. 空间限制模拟对于飞机的结构,其空间限制是非常严格的,数字化装配仿真装配技术可以很好的模拟出这些限制,从而更好的控制装配过程中的误差,并确保装配的可用性和可靠性。
4. 可视化检查通过数字化装配仿真装配技术的可视化检查,可以对飞机结构和零件的装配过程进行全面的模拟和评估。
这既可以帮助装配人员更好地理解装配过程的细节,也可以提前发现装配过程中的问题,减少可能的风险,提高整体的装配效率和质量。
1. 提高装配效率和准确性数字化装配仿真装配技术可以通过在计算机中进行虚拟装配,对零部件的位置和安装顺序进行优化,从而提高装配效率和准确性。
这可以减少装配过程中的错误,避免重复操作,同时减少固定成本,提高生产率。
2. 提高零件的质量3. 降低成本数字化装配仿真技术可以模拟出实际装配中的各种操作和细节,从而避免了在实际装配过程中的浪费,减少成本开支。
4. 易于维护和更新数字化装配仿真技术可以对不同的飞机零部件进行部件级别仿真和对防护隔板等结构的全局性仿真,并且易于维护和更新。
三、结论总之,数字化装配仿真技术在飞机装配中的应用对于提高装配效率和质量,降低成本等方面具有非常积极的作用。
浅析飞机装配的数字化与智能化
随着科技的不断发展,飞机装配也在向数字化和智能化方向发展。
数字化与智能化的
飞机装配对于提高生产效率、降低人力成本、提高产品质量等方面有着重要的作用。
数字化与智能化的飞机装配能够提高生产效率。
传统的飞机装配过程通常需要大量的
人力和时间,而数字化与智能化的装配过程能够通过自动化和机器人等技术手段大大减少
人力投入和装配时间。
通过使用数字化的设计和模拟工具,可以在装配过程中发现和解决
潜在的装配问题,从而避免了因为装配错误而需要重新修复的情况,提高了装配效率。
数字化与智能化的飞机装配可以降低人力成本。
传统的飞机装配需要大量的人力投入,劳动力成本较高。
而数字化与智能化的装配可以将一部分人工操作转移到机器人和自动化
设备上,减少了对人力的需求,降低了人力成本。
数字化与智能化的装配过程也可以通过
对装配过程进行优化,减少不必要的人力投入,从而降低了装配成本。
数字化与智能化的飞机装配也面临一些挑战和难点。
数字化与智能化的装配需要大量
的数据支持,包括飞机设计数据、装配工艺数据和装配过程监控数据等,需要建立起完善
的数据平台来支持装配过程的数字化和智能化。
数字化与智能化的装配涉及到多个环节和
多个岗位的协同工作,需要建立起完善的信息流和协同机制来实现数字化和智能化的装配
目标。
飞机机翼数字化装配技术的研究与分析摘要:飞机的机翼是保证飞机飞行的关键组成部分,其装配的精度和质量直接影响到飞机的性能和安全。
然而,由于机翼结构的复杂性,传统的装配方式往往需要高精度的操作和长时间的工作。
这不仅会增加生产成本,而且也可能导致装配误差,影响飞机的性能。
关键词:飞机;数字化;装配技术引言:近年来,随着数字化技术的快速发展,它已经在许多工业领域得到了广泛应用,飞机机翼的装配也不例外。
数字化装配技术通过使用计算机辅助设计和制造(CAD/CAM),三维建模,数字模拟,自动化装配等技术,大大提高了飞机机翼装配的精度和效率。
它不仅可以减少装配误差,降低生产成本,而且还可以缩短生产周期,提高生产效率。
然而,尽管数字化装配技术带来了许多好处,但它也面临着一些挑战,如数据安全问题,技术更新的快速,需要专业人员进行操作等。
因此,如何充分利用数字化装配技术,同时解决这些挑战,是我们需要研究和探讨的问题。
本文将对飞机机翼的数字化装配技术进行深入研究和分析,首先,我们将介绍飞机机翼装配的主要挑战,然后,我们将详述数字化装配技术在飞机机翼装配中的应用,最后,我们将探讨飞机机翼数字化装配技术面临的挑战和未来的发展趋势。
我们希望通过这个研究,能够对飞机机翼的装配技术有更深入的了解,为飞机机翼的装配提供更有效的方法。
1飞机机翼装配的主要挑战1.1精度要求高飞机机翼的装配精度是决定飞机飞行性能和安全性的关键因素。
装配过程中,机翼各部件的定位和接合需要精确到毫米甚至更小的范围。
一旦出现误差,可能导致机翼的结构强度下降,飞行性能下降,甚至可能影响飞机的安全。
此外,如果装配过程中出现问题,修改和调整的过程也非常复杂和耗时。
因此,飞机机翼装配的精度要求非常高,这对装配工人的技术和经验,以及装配设备的精度和稳定性都提出了非常高的要求。
1.2 时间和成本压力飞机机翼的装配是一个非常耗时和昂贵的过程。
由于机翼的结构复杂,装配过程中需要进行大量的定位、接合、检验等操作,这需要大量的时间和劳动力。
数字化装配技术及工艺装备在大型飞机研制中的应用摘要:数字化装配技术及工艺装备是现代制造业中的重要组成部分,对于提高生产效率、降低生产成本、增强产品品质等方面都具有显著的优势。
本文将以大型飞机研制为背景,探讨数字化装配技术及工艺装备在该领域的应用,以及其所带来的益处。
关键词:数字化装配;工艺装备;大型飞机;装配质量引言:大型飞机是现代国防和民用航空领域中的重要产物,随着技术的不断进步,大型飞机的设计和制造也越来越依赖于数字化装配技术及工艺装备。
数字化装配技术及工艺装备可以极大地提高大型飞机装配的效率和质量,降低工人劳动强度,减少工艺装备数量。
因此,数字化装配技术及工艺装备在大型飞机研制中的应用已成为当今制造业发展的重要方向。
一、数字化装配技术在大型飞机研制中的应用数字化装配技术是指利用计算机技术,将大型飞机装配的各个环节进行模拟、优化和控制,从而达到提高装配效率和质量的目的。
这项技术在大型飞机研制中的应用十分广泛,主要包括以下3个方面:1.数字化装配设计通过三维数字化模型对大型飞机进行装配设计,从而实现精细化、智能化的工艺规划。
数字化装配设计是一种基于三维数字化模型的飞机装配设计方法,它利用先进的数字化装配技术,将各个零部件在计算机环境中进行精细的组合和优化,从而实现大型飞机在装配过程中的智能化和精细化。
在这个过程中,数字化装配设计集成了数字化设计、数字化工艺规划、数字化装配等多种技术手段,可以快速、准确地完成飞机装配设计,同时也可以提高生产效率和降低生产成本。
数字化装配设计可以大大简化飞机装配过程,减少人力和时间成本,提高质量和效率,并且能够对装配方案进行灵活调整和优化。
例如,通过数字化装配设计,可以预测各个零部件之间的装配难度和重心位置,进而优化装配顺序和方式,避免因为装配错误导致的零部件损坏和工期延误。
此外,数字化装配设计还能够帮助设计师和技术人员更好地理解装配过程,从而发现和解决一些潜在的问题和缺陷。
飞机数字化装配技术分析摘要:为实现智能化飞机装配,行业技术人员应在飞机装配技术发展进程中融入先进数字化技术,以满足时代发展需求,保障飞机装配质量和效率。
本文先分析飞机数字化装配技术体系包括的技术内容,进而探究飞机数字化装配技术的具体应用。
相关行业人员应注重应用数字化装配技术,以强化我国飞机制造水平。
关键词:飞机;数字化;装配技术引言:我国技术水平的提升,为各行各业带来发展机遇。
航空制造业应注重创新生产技术,以实现产业突破。
在产品制造阶段,为在最大程度上保证零件质量,业内技术人员应在生产链运作中引用数字化技术,加大对产品装配环节的重视。
飞机作为关键交通工具,一旦发生安全事故,将会造成巨大损失。
所以,如何通过技术创新促使飞机装配水平提升,是当前航空制造业需要重点探究的课题。
1数字化装配技术体系1.1数字化装配工艺在科学技术高速发展的时代背景下,飞机数字化装配技术已在诸多工业领域广泛应用。
通过数字化装配技术体系的合理应用,可借助三维实体模型的集成对产品定义信息进行完整表达,并以实体模型作为制造依据,在实际装配工作中投入使用,以提高装配科学性。
数字化装配工艺设计在数字化装配技术体系中属于基本内容,其可归类于基于模型的MBD定位技术,这一技术在数字化定义规范的前提下,通过三维建模的方式定义产品,最终可完成三维工装模型和三维数字样机的打造[1]。
1.2装配定位、制孔、连接技术在数字化装配技术体系中,还包括装配定位技术、制孔技术和连接技术。
其中,装配定位技术在实际应用中可分为零件装配基准孔面和工装定位两方面,但在运用飞机数字化装配技术进行飞机装配时,为保证飞机定位的精准性,往往会应用段件、板件、组合件及许多其他的装配零件。
基于飞机数字化装配技术的柔性工装,可使传统装配工作中存储占地面积大、刚性工装刚性专用限制、结构开敞性差以及设计制造周期长等问题得到妥善处理,从而充分发挥其数字化、柔性化、模块化的应用优势。
当前飞机结构的装配大都应用机械化的连接方式,尤其在部分新型飞机数字化装配制孔技术中,主要通过对其结构形式、表面质量、配合性质等方面的调整,使其整体连接状态得到改善。
浅析飞机装配的数字化与智能化随着人工智能、物联网、云计算等技术的快速发展,航空工业也开始向数字化、智能化方向转型。
其中,飞机装配是航空制造的重要环节,数字化和智能化将对飞机装配产生深远的影响。
数字化飞机装配是将传统的手工操作转变为数字化的、可编程的操作。
它利用数字模型将所有的过程、工具和材料组织起来,实现整个装配过程的可编程和自动化。
数字化飞机装配的优点包括:提高了装配精度和质量数字模型可以精确地描述飞机的各部件尺寸、形状和位置关系,以及装配工具的参数和使用方法等。
这些信息可以帮助操作员准确地进行装配,减少误差和缺陷,提高了装配的精度和质量。
降低了成本和时间数字化飞机装配可以预先模拟装配过程,找到优化方案并预测可能的问题。
这可以有效避免不必要的返工和原材料浪费,降低了成本和时间。
提高了可重复性和标准化数字化飞机装配可以使用相同的数字模型在不同的地点和时间进行装配,保证了装配的可重复性和标准化。
智能化飞机装配是基于数字化飞机装配的基础上,加入人工智能、机器学习、传感器等技术,实现了更高级别的智能化操作。
智能化飞机装配的优点包括:提高了装配效率和灵活性智能化飞机装配可以自动识别零部件,并为操作员提供相关的装配信息,比如拆卸、安装和校准等。
这大大提高了装配效率和灵活性,减少了操作员的负担。
提高了安全性和稳定性智能化飞机装配可以监控装配过程中的各种参数,并根据实时反馈调整装配方式,从而保证了安全性和稳定性。
提高了数据智能化程度智能化飞机装配产生的数据可以被用于分析和优化装配流程,既可以优化单个工艺,又可以实现全流程监控和控制,提高了数据的智能化程度。
总结数字化和智能化飞机装配是航空工业数字化和智能化升级的重要方向。
数字化飞机装配能够提高装配精度和质量,降低成本和时间,提高可重复性和标准化。
智能化飞机装配则能够提高装配效率和灵活性,提高安全性和稳定性,并提高数据的智能化程度。
未来,数字化和智能化飞机装配还将进一步融合,为航空工业带来更加高效、智能的装配体系。
飞机先进数字化装配关键技术及发展趋势摘要:科学技术的发展,促进了我国数字化技术的发展,并在飞机中得到了广泛的应用。
装配中几何尺寸、物理损伤等的高精度测量是调控飞机装配工艺、保证装配指标的基础和关键,对飞机服役性能有着重要的影响。
本文就飞机进行数字化装配关键技术及发展趋势进行研究,以供参考。
关键词:飞机数字化装配;脉动生产线;智能航空装备引言随着计算机建模技术、产品数据管理技术和多学科协同设计技术等数字化产品研制新技术的发展,数字样机技术在航空航天以及其他工程领域的应用越来越普遍。
数字样机技术的应用在飞机的设计、仿真及制造等领域取代了基于物理样机试验驱动的传统研制模式,形成了仿真驱动的数字样机设计流程,极大提高了工作效率,缩短了型号研制周期。
1飞机先进装配技术的重要性及教学现状飞机制造属于国民经济重点领域,符合科技创新战略需求。
飞机的装配质量要求高,这是因为飞机各部件的气动外形、外廓尺寸、各部件之间的相互位置等,都是在装配过程中获得并确定的。
飞机装配是飞机制造过程中的主要环节,对飞机产品的性能、寿命和成本都有很大影响。
在飞机制造过程中,飞机装配的工作量占比约为45%―60%。
因此合理的装配方案可以极大地降低飞机制造费用并提高生产率。
随着科学技术的发展,传统的手工装配方式已经转变为数字化、集成化、自动化装配模式。
良好的装配方案可以让制造费用降低20%―40%同时生产率提高100%―200%,大大提高生产效率,降低生产成本,已经成为飞机制造行业的热点。
随着航空产品复杂性的提高和装配方式数字化转型,航空企业对于学生的知识水平及实践能力的要求也在不断提升。
建立飞机装配虚拟仿真实验是训练学生动手能力、了解先进装配工艺最有效的途径。
由于飞机所涉及的零件结构复杂、刚度低、系统复杂,所以教学难以配备硬件实验条件及软件实验系统。
2传统装配方式存在的问题(1)装配过程存在多工序并行交叉,工艺分离面模糊,导致无法适应最大限度的并行工作需求,制约了面向多任务、柔性化脉动生产线的效率提升。
FORUM48航空制造技术·2008 年第14 期20世纪80年代后期以来,随着计算机信息技术和网络技术的发展,以美国为首的西方发达国家开始研究飞机产品数字化设计制造技术。
这项技术以全面采用数字化产品定义、数字化预装配、产品数据管理、并行工程和虚拟制造技术为主要标志,从根本上改变了飞机传统的设计与制造方式,大幅度地提高了飞机设计制造技术水平。
我国的飞机数字化装配技术尚处于起步阶段,与发达国家相比还存在较大差距,主要表现在:(1)飞机的研制过程仍采用串行模式;(2)虽然部分环节已经实现数字量传递,但仍存在信息孤岛现象,尚未打通飞机数字化设计、制造生产的整个流程;(3)工艺、工装设计在时间、空间与产品设计上存在滞后,造成飞机装配协调困难;(4)装配工人在现场工作需要仔细翻阅大量的图纸、工艺文件等,会出现工作上的失误,造成装配质量问题,影响装配周期。
飞机数字化装配技术1 数字化装配协调技术数字化协调方法也可称数字化标准工装协调方法,是一种先进的基于数字化标准工装定义的协调互换技术,将保证生产用工艺装备之间、生产工艺装备与产品之间、产品部件与组件之间的尺寸和形状协调互换。
数字量传递协调路线如下:(1) 飞机大型结构件(与飞机外形及定位相关)如框、梁、桁、肋、接头等用NC 方式加工;(2) 在飞机坐标系下,工装设计人员以产品工程数模为原始依据,进行工装的数字化设计,并且在工装与产品定位相关的零件上用N C 方式加工出所有的定位元素;(3) 工装在装配时利用数字标工(数据)协调,采用激光自动跟踪测量系统测量,通过坐标系拟合,定位出零件的安装位置,满足安装基准的空间坐标及精度要求;(4) 飞机钣金件模具数字化设计以及用N C 方式加工,钣金零件数控加工。
2 数字化装配容差分配技术容差数值直接影响产品的质量与成本,因而根据产品技术要求,进行零、组件的容差分析和设置,可以经济合理地决定零部件的尺寸容差,保证加工精度,提高产品质量,在满足最终设计要求的同时使产品获得最佳的技术水平和经济效益。
飞机数字化装配技术的发展与应用
随着科技的不断进步和飞机制造技术的不断更新,数字化装配技术越来越广泛地应用于飞机生产中。
数字化装配技术是一种利用计算机辅助完成生产装配生产任务的制造技术。
数字化装配技术的应用在飞机制造业中是为了提高生产效率、减少人力成本、降低飞机制造过程中的工程风险、提高零部件质量等目的。
数字化装配技术一般包括以下三个阶段:
第一阶段是研究产品数字化表示方法和装配过程仿真技术,使用计算机将设计和制造的传统分离转换为现代系统集成。
第二阶段主要是制造工艺数字化管理,采用成熟的数字化软件集成技术,对各种零部件进行数字化管理。
第三阶段是数字化制造流程优化,包括数字化协同讨论、数字化装配流程仿真、移动办公、实时车间调度以及实时制造交付等。
数字化装配技术的发展和应用对飞机制造行业有很大的影响。
它使制造过程从传统工艺向智能化转变,促进了生产管理的现代化,提高了生产效率和产品质量,降低了制造成本,提高了企业竞争力。
在数字化装配技术的支撑下,飞机行业的未来充满着无限的可能性和发展机遇。
然而,数字化装配技术的应用和发展也存在着一些挑战和问题。
首先,数字化装配技术需要高精度的数控加工设备和特制的数字化装配工具,这对于一些小型制造企业或新兴的制造业而言,需要大量的投资。
其次,数字化装配技术需要高水平的技术人才支持,这对于制造业人才短缺的国家或地区来说也是一个严峻的挑战。
总结来说,数字化装配技术的应用和发展代表了制造业向智能化转型的趋势。
随着技术的不断进步和应用的深入推广,数字化装配技术将会成为未来飞机制造业的重要发展方向之一,为制造业的现代化和企业发展打下基础。
飞机数字化装配技术体系的若干思考我国飞机设计制造业的飞速发展逐渐与国际航空接轨形成国际化的航空产业链,相应的飞机零部件制造技术和水平也在不断的提升。
飞机产品不同于其它普通产品,其本身结构具有明显的特殊性和复杂性,装配的零部件不仅数量众多,尺寸较大,而且种类多样,形状复杂,装配难度高,对装配的准确度要求也很高。
我国航空企业积极学习国外先进经验并加强自主研发,在金属结构件的制造方面取得了可喜的成绩,数控加工制造飞机零件的技术水平得到大幅度的提升。
飞机装配是将各种零部件根据设计的要求和技术规范连接整合成一个飞机整体。
从飞机制造的全程来看,飞机装配劳动量很大,几乎占全部飞机制造劳动总量的一半以上。
自应用数字化装配技术依赖,我国飞机制造装配无论是从装配质量还是装配效率上都有了明显的改观,但是因为数字化装配技术应用时间不长,技术体系还不够成熟,因此我国的飞机装配技术还有待进一步的发展和提高。
1、飞机数字化装配主要基础技术1.1飞机结构设计技术基于数字化装配的飞机结构设计时飞机真正实现数字化装配的重要基础,针对数字化装配的基本要求和标准直接在机构设计中体现出来。
在对飞机结构进行研究与设计的过程中,需要注意以下几点:第一,既然采用数字化装配技术,就必须在设计上遵循数字化装配的基本原则;第二,对数字化装配的基本要求予以充分的考虑,如装配定位、装配检测以及装配的支撑要求等;第三,在飞机的结构件上面向数字化装配建立起必要的自定位特征,在工艺上考虑到必要的光学测量设备的安放接头;第四,在结构设计中充分考虑到数字化装配中的误差补偿;第五,基于数字化装配技术,对整个状态过程进行模拟仿真。
1.2数字量协调与容差分配技术要保证装配准确度,有效的提高飞机装配质量,数字量装配协调与容差分配技术是数字化装配基础技术体系中的关键技术。
从现今我国飞机装配的现状来看,大多仍然采用传统的以模拟量的形式进行零部件基本信息传递的方法,装配方法上也大多延用传统刚性手工装配方法,无论在装配精度还是装配效率上都存在很大问题。
飞机数字化装配技术的发展与应用【摘要】飞机数字化装配技术作为航空工业的重要技术手段,正逐步成为当前航空制造业的发展趋势。
本文首先介绍了飞机数字化装配技术的发展现状和意义,探讨了研究目的与意义。
接着详细阐述了飞机数字化装配技术的基本原理和关键技术,并探讨了其在航空工业中的应用及未来发展方向。
对飞机数字化装配技术的优势与挑战进行了分析。
结论部分指出飞机数字化装配技术将为航空工业带来技术革新和效率提升,具有广阔的应用前景。
未来研究方向和重点也在文章中进行了探讨。
飞机数字化装配技术的应用将为航空工业带来更加智能化、高效化的生产模式,为行业未来发展注入新的动力。
【关键词】飞机数字化装配技术、发展现状、意义、原理、关键技术、应用、未来发展方向、优势、挑战、技术革新、效率提升、应用前景、研究方向、重点。
1. 引言1.1 飞机数字化装配技术的发展现状飞机数字化装配技术是指利用数字化技术对飞机装配过程进行优化和改进的一种装配方式。
随着科技的不断进步和航空工业的不断发展,飞机数字化装配技术也在不断完善和发展。
目前,飞机数字化装配技术在航空工业中已经得到广泛应用,并取得了显著的成效。
在飞机制造领域,数字化装配技术已经成为了提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量的重要手段。
通过数字化技术,可以实现对飞机各个零部件的精确定位和组装,大大提高了装配的精准度和效率。
数字化技术还可以实现装配过程的可视化管理和监控,帮助生产人员及时发现和解决问题,确保装配的质量和安全。
1.2 飞机数字化装配技术的意义飞机数字化装配技术的意义在于提高飞机制造的精度和效率,降低生产成本,加快交付速度。
传统的飞机装配流程需要大量的人力和物力投入,而且容易受到人为因素的影响,造成误差和浪费。
而数字化装配技术通过数字化建模、虚拟装配和数字化仿真等手段,可以实现对飞机装配过程的完全控制和精细化管理,提高装配的准确性和一致性。
数字化装配技术也能够实现装配过程的可视化和追溯,方便对装配过程进行监控和管理。
浅析飞机装配的数字化与智能化近年来,数字化、智能化等新技术的广泛应用,促进了制造业的转型升级,飞机装配行业也不例外。
数字化与智能化的应用,可以提高装配质量、缩短装配周期、降低成本、增强安全性,实现高效生产、精益管理,掌握市场竞争的主动权。
本文将从数字化与智能化技术的应用、装配质量的提升、装配周期的缩短、成本的降低以及未来趋势等方面,分析飞机装配的数字化与智能化。
数字化与智能化技术的应用:数字化与智能化技术是飞机制造装配中的重要技术支持,其中数字化技术主要包括CAD、CAM、CAE等软件的应用,利用数字化手段进行装配规划和操作,避免了人为因素导致的装配误差,保证了装配的准确性和精度;智能化技术则包括机器人、智能传感器、虚拟现实等技术,能够实现自动化装配和智能化监控、管理。
比如,引入机器人装配技术,能够提高装配速度和效率,降低人力成本,提高技术含量,使得装配工作更加精细化和智能化。
装配质量的提升:数字化与智能化技术的应用,可以使飞机装配质量得到有效提升。
数字化技术可以实现工艺规范化,提高装配的准确性和精度,减少徒劳费用;智能化技术则可以实现装配全程自动化,避免人为误操作,减少装配漏检、错检、疏漏等问题。
同时,数字化、智能化技术具有数据分析能力和反馈机制,能够实时监控关键装配环节,发掘和解决装配质量问题,实现质量的可控和可追溯。
装配周期的缩短:数字化与智能化技术的应用还可以缩短飞机装配周期。
数字化技术可以预先进行装配规划和仿真,避免因装配环节临时变更而导致的时间浪费,提高装配效率;智能化技术则可以实现装配全程自动化,如机器人、智能传感器、立体成像等技术的使用,可以大大减少人力参与和物流等时间成本,缩短装配周期。
成本的降低:未来趋势:随着数字化、智能化技术的不断发展,未来飞机装配行业的趋势也将逐步向数字化、智能化方向发展。
未来数字化技术将越来越普及,例如数字化沙盘、虚拟现实等技术的应用将逐渐趋于完善;智能化技术将越来越普及,未来装配将更加自动化、智能化和安全化,例如智能装配机器人、可穿戴式设备、云端协作等技术的应用越来越广泛。
飞机数字化柔性精准装配技术研究及应用2.中航西飞民机与转包项目部西安710089摘要:大型薄壁件是构成机身、机翼外形的主要部件,其厚度一般在(2~3)mm,主要加工形式包括蒙皮成形、铣边和钻孔等加工工艺。
飞机舱门是飞机机身的重要组成部分之一,属于典型的大型薄壁件,飞机上通常设有多种舱门,用以实现载人、载货等用途。
由于传统工艺在加工飞机舱门蒙皮时采用的是托板式刚性夹具,此类工装仅能满足当前舱门蒙皮的夹具工装,而随着航空行业的快速发展,飞机的制造多为中小批量制造,从而导致了我国航空企业生产效率低及资源的严重浪费。
据统计,专用夹具的研制占了整个飞机研发周期的(30~50)%,因此开发可重构的柔性工装系统以适应不同尺寸和不同类型的飞机舱门蒙皮工件的装夹,对于提高飞机研发效率以及节约资源上具有重要的意义。
关键词:飞机;数字化;柔性;装配技术引言飞机产品在制造过程中,其零部件的种类和数量非常多,整机结构复杂,装配耗时且成本高。
同时,构成飞机主体结构的零部件多为钣金件,尺寸较大、质量轻,在装配的过程中容易发生变形。
因此,为保证飞机的装配质量,必须确保待装配零部件的结构外形与安装位置准确,这就需要在装配过程中大量使用专用的装配工艺装备。
装配工艺装备是指飞机产品在由组件、部件装配到总装配的过程中,用以控制其几何参数所用的具有定位功能的专用装备,即产品制造过程中所需的刀具、夹具、模具、量具等工具的总称,在飞机、汽车、轨道机车等制造领域中被广泛应用。
其中,装配型架作为装配工装中的一种重要装配定位夹具,具有独立的定位系统,用于飞机部件、段件、组件等装配单元的定位和夹紧,是飞机装配的重要辅助装置,一般分为骨架、定位件、夹紧件和辅助设备4个部分。
1设备故障预测与健康管理技术特点设备故障预测与健康管理系统本质上是物联网、大数据、人工智能及计算云等新一代信息技术发展的产物,以模型和数据为核心,在对设备运行状态和实际工况感知基础上对设备性能和故障进行实时评估,以预测故障发展趋势,并对设备剩余使用寿命进行估计,最终结合现场资源信息自主提供对应的有效的设备维护保障决策,实现故障快速诊断与恢复,助力先进生产力快速形成,加快产品生产过程。
数字化飞机装配技术的探究我国飞机数字化装配技术的发展,目前还处于基础阶段,在实践中存在很多问题,因此,进一步提升对我国飞机装配技术的研究,具有十分重要的现实意义。
一、数字化装配技术的应用进展飞机数字化装配技术涉及到的范围非常广,它并非是一些软硬件设备的简单堆砌,而是一种以产品数据集为基础且综合整体设计制造的整体数字化过程,该技术手段,能够运用数字化装配工艺规划在基于数字量传递的同时,再度实现数控设备自动钻铆及数字化测量设备的测量定位技术的应用,以最终完成对产品的控制。
二、数字化装配技术体系(一)数字化装配工艺设计所谓的数字化装配工艺设计,事实上属于一种基于模型的MBD定位技术,换言之,它能够运用集成三维实体模型表达出产品的定义信息,且将其作为仅有的制造依据投入实际使用。
MBD综合其基于数字化的定义规范,在三维建模的基础上完成对产品的定义,以打造出全机三维数字样机和三维工装模型。
(二)装配定位技术通常我们可以将定位装配技术划分为工装定位和零件装配基准孔面两种情况,但在实际装配时,往往会应用到许多飞机装配零件及组合件、板件和段件来实现对飞机的精准定位。
柔性工装的应用,实时地改变了以往设计制造周期长、结构开敞性差、刚性工装刚性专用、存储占地面积大等劣势,并将其模块化、柔性化以及数字化的优势充分发挥了出来。
(三)装配制孔技术对于现代的飞机结构装配工作而言,大部分都采用的是机械化的连接方式,并且新型的飞机在改善飞机连接状态(包括配合性质、表面质量和结构形式)等要求方面,整体都体现出越来越高的趋势,不仅如此,复合材料投入应用之后,制孔工作对复合材料的需求便越来越大,如果只是靠着以往比较传统的手工制孔,很容易引起复材分层、孔径椭圆等状况,在这种情况下,产品质量自然没有办法得到保证。
若要改善这些问题,可通过改善制孔方法或工艺的方式来实现,也可采用自动化的方式对连接孔和设备进行精准定位。
(四)装配连接技术飞机的装配成效与飞机结构的抗疲劳性、可靠性、装配连接的质量紧密相关,如遇一些性能较高的航空器机械时,必须要用先进的连接技术来连接结构;此外,在飞机装配连接技术的研究过程中,应该将先进且标准规范的连接件及安装工艺(包括安装工具和干涉量的确定等等)作为重点研究对象。
基于飞机数字化装配技术的研究飞机数字化装配技术的发展现状随着我国飞机重大型号工程实施,在融入国际航空产业链、数字化技术广泛深入应用等方面不断推进,我国的飞机设计与制造技术得到了飞速发展。
在装配技术方面,飞机装配是将零件、组件或部件按照设计和技术要求进行组合、连接形成高一级的装配件或整机的过程。
飞机装配由于产品尺寸大、形状复杂、零件以及连接件数量多,其劳动量占飞机制造总劳动量的一半左右甚至更多。
我国的飞机装配技术和组织管理方式,虽然在局部上采用了较先进的技术,如利用激光跟踪仪或计算机辅助经纬仪技术安装型架,少数采用了自动钻铆技术,简化了装配型架结构。
但与发达国家相比还存在较大差距因此飞机装配技术已成为制约我国飞机制造技术能力的瓶颈,发展飞机数字化装配技术迫在眉睫。
飞机数字化装配技术飞机数字化装配技术体系涉及飞机设计、零部件制造、数字化自动钻铆系统、数字化互换协调、数字化先进测量与检测和计算机软件等众多先进技术和装备,是机械、电子、控制、计算机等多学科交叉融合的高新技术。
其体系结构,主要包括飞机数字化装配关键技术和数字化装配工艺装备两大部分。
飞机数字化装配关键技术主要包括:飞机数字化装配基础技术、应用技术和标准规范;飞机数字化装配工艺装备主要包括:组件数字化装配系统、部件数字化装配系统和飞机总装数字化装配生产线。
飞机设计对装配技术的影响在飞机的设计阶段,对飞机空间结构、机构运动和装配工艺以及人机工程进行分析,确保产品的无干涉和可装配等特性;对局部样机进行系统优化,实现对产品的空间结构优化、机构运动优化、装配模拟优化以及数字样机的整体优化。
飞机数字化装配实施成功的关键在于将数字化装配的具体需求融入到飞机结构设计中,即面向数字化装配的飞机结构设计。
在结构设计过程中,需要融入与装配相关的关键点:1·遵循面向数字化装配的飞机设计原则;2·考虑数字化装配的定位、检测、支撑要求;3·定义在数字化装配过程中需要的关键特性(如定位点、参考点、测量点等);4·在主要结构件上建立装配自定位特征、安放光学测量设备的工艺接头;5·实现面向装配误差的结构设计补偿;6·实现面向数字化装配过程的飞机数字样机仿真。
数字化技术在飞机装配中的应用引言随着科技的发展,数字化技术在各个行业中的应用也越来越广泛。
在航空航天领域,数字化技术的应用已经成为飞机装配的重要环节。
数字化技术的引入使得飞机装配的效率和质量得到了大幅提升。
本文将介绍数字化技术在飞机装配中的应用,并探讨其带来的益处。
数字化技术在飞机装配中的应用CAD/CAM技术CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)技术在飞机装配中扮演着重要的角色。
通过CAD/CAM技术,可以实现对飞机各个部件的三维建模和设计,并通过计算机仿真来验证设计的合理性。
借助于CAD/CAM技术,飞机制造商可以以更快的速度进行设计和改进,提高飞机的装配效率和质量。
VR/AR技术虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术在飞机装配中也得到了广泛应用。
通过使用VR技术,装配工人可以在虚拟环境中进行培训,学习正确的装配步骤和操作流程。
这不仅减少了实际装配过程中的错误和事故,还节省了成本和时间。
AR技术则可用来辅助实际装配过程中的工作,提供实时的指导和信息,提高装配效率。
数据分析与预测数字化技术还应用于飞机装配过程中的数据分析与预测。
通过收集和分析装配过程中的各种数据,如传感器数据和操作员的工作数据,可以发现问题和改进装配流程。
基于这些数据,还可以进行装配过程中的质量预测和故障预测,及时采取措施避免出现问题。
智能机器人技术智能机器人技术是数字化技术在飞机装配中的另一个重要应用领域。
智能机器人可以代替人工完成一些重复性高、精度要求高的工作,例如紧固螺丝、检测零件尺寸等。
这不仅提高了装配的速度和精度,还减少了对装配工人的依赖。
数字化技术应用的益处数字化技术在飞机装配中的应用带来了许多益处。
首先,数字化技术可以大幅提高飞机装配的效率。
借助于CAD/CAM技术,飞机设计和改进过程变得更加迅速。
装配工人通过使用VR技术进行培训,可以更快地掌握装配技能。
智能机器人的应用也加速了装配过程,提高了工作效率。
其次,数字化技术可以提高飞机装配的质量。
飞机装配的数字化与智能化摘要:由于我国技术起步发展较短,一些先进技术的应用效率低下。
飞机的制造和装配存在一些操作缺陷。
尽管我国使用先进的激光和经纬仪设备,但装配时很少采用更现代的装配技术,即使有些操作简化,结构也缩小了。
然而,与发达国家相比,飞机装配方面仍然存在不足。
从而简要概述了数字化和智能化设计信息。
关键词:飞机;装配;数字化;智能化数字设计已逐步应用于航运业。
这种方法更加注重合作,因为越来越先进的网络平台技术提供了广泛的发展前景。
飞机装配的核心任务是改变传统的产品开发模式,引进数字设计和管理技术,缩短开发周期,降低成本,提高反应速度和竞争力,以满足生产科学的具体要求。
一、飞机数字化装配关键技术1.规划数字组装过程。
飞机数字装配方法主要是装配工艺和仿真的组合,主要包括模拟三维组装配。
三维数字模型可用作三维环境中的单个数据源。
装配仿真的主要目的是为装配过程和装配命令制定四线逻辑规则。
在此基础上,绘制并创建了三维转配指令模式,最后引入了三维装配指令,以控制具有科学依据的装配的形成。
2.数字化定位控制的技术分析。
飞机数字定位的确定直接影响到飞机产品的结构特点和定位要求。
为了正确定位飞机部件,必须结合数字设备或测量和控制系统。
数字测量单位和位置差异分析是控制飞机数字位置和调整控制的重要内容,需要注意的是,补偿装置和综合控制装置也在上述范围内,移动机构和部件的操作应以相同的速度进行。
数字化测量单位用于测量和收集部件的状态。
在错误分析和补偿单元中,可将此数据与组件设计信息中的组件数据进行比较,从而逐步精确的转换计算。
最后,集成到控制单元中生成定位补偿数据并进行有效反馈,大大简化了元件的局定位部补偿。
为了保持定位精度,工作人员必须反复试验和审核。
3.动化制孔连接技术的应用。
在实践中,制孔的自动精度是科学有效地进行的必要条件。
自动化制孔和连接技术的应用现在是提高连接点技术状态,包括曲面质量、适应性能和结构外形方面配合性质。
基于飞机数字化装配技术的研究 飞机数字化装配技术的发展现状 随着我国飞机重大型号工程实施,在融入国际航空产业链、数字化技术广泛深入应用等方面不断推进,我国的飞机设计与制造技术得到了飞速发展。 在装配技术方面,飞机装配是将零件、组件或部件按照设计和技术要求进行组合、连接形成高一级的装配件或整机的过程。飞机装配由于产品尺寸大、形状复杂、零件以及连接件数量多,其劳动量占飞机制造总劳动量的一半左右甚至更多。我国的飞机装配技术和组织管理方式,虽然在局部上采用了较先进的技术,如利用激光跟踪仪或计算机辅助经纬仪技术安装型架,少数采用了自动钻铆技术,简化了装配型架结构。但与发达国家相比还存在较大差距因此飞机装配技术已成为制约我国飞机制造技术能力的瓶颈,发展飞机数字化装配技术迫在眉睫。 飞机数字化装配技术 飞机数字化装配技术体系涉及飞机设计、零部件制造、数字化自动钻铆系统、数字化互换协调、数字化先进测量与检测和计算机软件等众多先进技术和装备,是机械、电子、控制、计算机等多学科交叉融合的高新技术。其体系结构,主要包括飞机数字化装配关键技术和数字化装配工艺装备两大部分。飞机数字化装配关键技术主要包括:飞机数字化装配基础技术、应用技术和标准规范;飞机数字化装配工艺装备主要包括:组件数字化装配系统、部件数字化装配系统和飞机总装数字化装配生产线。 飞机设计对装配技术的影响 在飞机的设计阶段,对飞机空间结构、机构运动和装配工艺以及人机工程进行分析,确保产品的无干涉和可装配等特性;对局部样机进行系统优化,实现对产品的空间结构优化、机构运动优化、装配模拟优化以及数字样机的整体优化。 飞机数字化装配实施成功的关键在于将数字化装配的具体需求融入到飞机结构设计中,即面向数字化装配的飞机结构设计。在结构设计过程中,需要融入与装配相关的关键点: 1·遵循面向数字化装配的飞机设计原则; 2·考虑数字化装配的定位、检测、支撑要求; 3·定义在数字化装配过程中需要的关键特性(如定位点、参考点、测量点等); 4·在主要结构件上建立装配自定位特征、安放光学测量设备的工艺接头; 5·实现面向装配误差的结构设计补偿; 6·实现面向数字化装配过程的飞机数字样机仿真。
自定位与无型架定位的数字化装配技术 飞机结构和装配型架的并行设计 民用飞机的结构尺寸愈来愈大,如目前最大的超大型客机A380,双层客舱,高24m,长73m,翼展宽80m,标准机型载客550~650人。飞机结构的大型化对设计人员提出了新的挑战。由于结构尺寸的增大,设计人员需要解决承载和空气动力外形方面所遇到的许多问题,从而导致设计周期更长,设计更改更多,这必然影响工装的设计,制造周期,延长了产品的上市周期。 要缩短产品上市周期,在飞机结构设计的同时就应开始工装设计,即飞机产品和飞机工装的并行设计。由于工装的设计依据来源于飞机产品数据,要在最终产品数据还未确定的情况下进行工装设计,工装的部分结构必须独立于产品数据。工装和产品并行设计的一个基本思路是改变传统的工装结构,将其划分为独立于产品数据或只需要基本数据的标准结构和依赖于最终产品数据的专用结构件两部分。装配型架的标准结构部分主要有立柱、底座、辅助支撑等,专用部分主要有用于定位桁条的刻度板、接头定位件等。专用件一般尺寸较小,设计、加工制造周期很短,并且不需专门的大型加工设备。标准结构尺寸大,结构复杂,往往需要专用大型加工设备,其设计、制造周期长。标准结构的设计不需要最终产品数据或只需一些基本数据,因此在飞机产品设计的初期就可进行设计制造,当产品最终版本发放后只需较短的时间就可完成专用结构的设计制造。标准件和专用件采用确定装配设计方法,装配非常方便,并且不需专用安装工具,装配周期短。这样,在产品设计完成后很短时间内型架就可投入产品装配。 确定装配和并行设计方法在A380壁板装配型架的设计制造中取得了巨大的成功。空中客车英国公司以三维零件实体定义和开发的智能设计系统为工具,制造工程师可以将零件几何特征很快转换为桁条定位指针(Stringer index),用于定位每一个桁条。 装配型架的柔性设计 大型飞机的装配型架更加庞大,制造周期长,占地面积大。传统的装配型架采用刚性结构,一套型架只能装配一个组合件或部件。柔性装配型架可以装配不同产品,能够减少型架数量,从而减少工装制造周期和费用,减少生产用地。 柔性设计的基本思想是在型架中采用可以快速调整的机构,以满足不同装配对象的装配要求。一般型架有数个立柱,每个立柱上有多个定位件。分析A340—600的柔性型架的桁条定位部分可以发现。柔性型架的立柱、定位件,甚至底座都是可以移动或调整的。采用确定装配设计方法设计制造的A380壁板装配型架有数个桁条定位在型架上。型架的立柱上有带多个坐标孔的“销钉板”,定位桁条的刻度板通过定位销固定在“销钉板”上。立柱上的 定位指针在z向可以通过螺纹调整,通过丝杠可以在y向移动。立柱通过底座上的导轨可作X向移动。为了保证装配对象在y向的定位,在底座上往往有多个辅助支撑。辅助支撑通过导轨可作X向移动,y向定位点可以通过调整伸缩顶杆来调整。空客英国公司制造的柔性高速铆接系统中有两套柔性装配型架,可以铆接A330/340,A319/320/321;A300系列飞机机翼上下共有12种壁板,型架经过一定的调整,还可用于8种壁板的装配。每套型架有l0个可移动的立柱,2个围框式接头定位板,5个辅助支撑及底座。每个立棒上有一套定位系统以满足不同壁板结构的定位要求。定位系统包括4个可调节指针定位机构,其中上下2个指针从蒙皮外表面定位,中间2个指针从蒙皮内部对壁板定位。 数字化自动钻铆系统 自动钻铆系统的核心技术主要包括:变形分析与误差补偿技术、自动钻铆系统工艺模拟、大尺寸高精度控制与保证技术、柔性工装技术、自动钻铆工艺及装备等。
自动钻铆机运动仿真模拟系统在装配过程中自动完成大型壁板的定位、夹紧、钻孔/锪窝、涂胶、送钉、铆接/安装等工作,并且保证所装壁板的定位精度。孔的定位精度是一个极其复杂的过程。执行过程仿真在建立整个系统的运动仿真模型的基础上,依据铆接工艺方案对系统所有运动执行机构进行模拟,检查铆接头和装夹设备在铆接过程中的干涉以及系统中的碰撞;通过运动仿真的方法综合柔性托架和壁板的变形,分析铆接过程中的随机误差,在此基础上进行铆接质量预测;首先通过仿真保证铆接方案的正确性和可行性然后输出自动铆接控制指令。 主要工作包括: (1)自动钻铆机系统的精确建模。包括钻铆机、基座、拖架、工装等在CATIA V5下的精确数模的建立。 (2)自动钻铆机运动模型的建立。利用 CATIA V5 DMU 中的运动模拟功能建立自动钻铆机运动模型。 (3)自动钻铆机运动模拟控制软件的开发。利用CATIA V5二次开发技术开发自动钻铆机运动模拟控制软件。自动钻铆机运动模拟控制软件可读取数控程序,自动完成自动钻铆机运动仿真模拟、干涉检查、运动特性分析等功能。程编员可直观地看到程序运行后的效果。 (4)根据仿真结果进行工艺过程与工艺路线优化。
数字量装配协调与容差分配技术 数字化装配协调方法也可称数字化标准工装协调方法,是一种先进的基于数字化标准工装定义的协调互换技术,将保证生产用工艺装备之间、生产工艺装备与产品之间、产品部件与组件之间的尺寸和形状协调互换。数字量装配协调与容差分配技术是保证飞机装配准确度,提升飞机产品质量的关键。数字量装配协调与容差分配技术在工艺规划阶段以飞机数字化设计数据为基础,在数字化环境下完成对飞机协调方案及容差方案的规划,保证装配可行性、装配精度与装配质量。其关键技术点在于: 数字化装配协调技术数字量传递协调路线: (1)飞机大型结构件(与飞机外形及定位相关)如框、梁,桁、肋、接头等用NC方式加工, (2)在飞机坐标系下,工装设计人员以产品工程数模为原始依据,进行工装的数字化设计,并且在工装与产品定位相关的零件上用N C方式加工出所有的定位元素; (3)工装在装配时利用数字标工(数据)协调,采用激光自动跟踪测量系统测量,通过坐标系拟合,定位出零件的安装位置,满足安装基准的空间坐标及精度要求; (4)飞机钣金件模具数字化设计以及用NC方式加工,钣金零件数控加工。 数字化装配容差分配技术:
容差数值直接影响产品的质量与成本,因而根据产品技术要求,进行零、组件的容差分析和设置,可以经济合理地决定零部件的尺寸容差,保证加工精度,提高产品质量,在满足最终设计要求的同时使产品获得最佳的技术水平和经济效益。 在产品装配前仅凭以往的经验或某个方案分配给每个零件公差,装配成产品后公差能不能达到产品设计的要求,难以定论。现在可通过数理统计的方法来模拟装配过程和次数,可看到最终形成产品的公差与零件的公差、零件的装配顺序等因素有关。在零件数模的基础上,对于我们关注的关键的质量特征,设定公差和装配顺序,通过数理统计的方法仿真,分析各种因素对质量特性的影响程度,为查找质量问题的原因和改进容差分配提供了依据,不断仿真找出最优的公差分配方案。 装配过程的数字化仿真技术 数字化装配与仿真技术的应用主要从以下几个方面展开。 (1) 建立数字化预装配以及装配过程模拟规范体系。 根据国标、航标以及工厂标准化的要求,建立全数字环境下结构产品预装配的方法和使用管理的标准和技术规范,包括数字化预装配标准体系、三维建模存取、装配模型建立规范、数字化预装配空间干涉运动干涉分析规范、并行工作管理规范以及工作流程管理规范等。这些都是进行数字化预装配工作的基础。 (2) 数字化产品装配模型集成仿真技术。 利用数字化样机模型、工装模型、装配工艺过程模型,实现装配模型的集成分析技术,其内容包含产品与产品之间、产品与工装之间的干涉检查技术以及运动分析技术等内容。根据数字化预装配软件所提供的功能,设计人员能够以最小的代价解决产品零件与工装零件之间本身存在的问题。 (3) 数字化装配过程模型的建立。 数字化装配过程模型可以根据数字化装配生产线可视化装配过程的不同要求采取不同的方式。对于装配生产线以动画过程为指令核心的装配要求,可以利用数字化装配仿真软件建立动画模型;对于那些需要文字工作指令以及图解装配过程分解说明的装配模型,也可以由数字化装配过程仿真系统建立,并提交给产品数据管理系统管理。数字化装配过程模型的建立过程包括:早期计划、装配过程模拟、标准时间分析、装配工艺模型、产品资源、工作计划、目标成本分析等。 (4) 数字化装配过程的优化技术与知识库的建立。 数字化装配优化与拆卸仿真技术主要是工艺人员将自身在长期装配飞机的实践