关键词：航空发动机；数字化装备；技术；探讨
引言
航空发动机整机装配工艺涵盖从所有零件、成附件到各级组件、单元体、主单元体直至整机的全部装配和分解过程，也包括装配分解过程中的转子零组件平衡、各类检测（试验和测量）、清洗和油封存放等技术活动，所以需要大量的通用/专用工装夹具、标准/专用设备和厂房设施支撑，也需要相当数量的耗材/品、动力和人力开支。比如，一般成熟民用发动机零件级装配所需的专用工装夹具在500~1000件套之间，工艺设备种类大约在30~50种之间。因而，航空发动机整机装配与其他大型高端装备产品一样，作为制造终端环节，具有显著的技术密集型、资金密集型和高素质劳动密集型特征，相对一般工业产品，比如汽车整车，航空发动机装配质量对人工经验的依性要明显大一些。鉴于航空产品的高安全性需求特征，航空发动机装配制造更加强调装配精度、一致性和可靠性指标，而对于生产效率指标要求并不严格。
1传统发动机装配技术存在的问题
传统发动机装配技术存在的问题主要是：航空发动机装配成本占发动机成本的40%，装配工作量占整体工作量的50%。传统技术装配航空发动机的劣势。①装配工作以人力为主，很难避免失误，易发生错装或者漏装，无法满足航空发动机要求；②精准度性能低。人工装配不可避免人为误差，降低发动机精准度，误差大影响发动机使用，甚至导致发动机损坏；③装配人员能力及专业水平方面存在差异，导致装配工作中误差变大，同一种型号但经不同人员装配导致的装配问题，影响发动机工作效率；④易造成精准仪器损坏。航空发动机装配精准度高，对装配仪器要求高，装配人员要正确使用精密仪器。装配技术影响航空发动机质量和性能，应用数字化装配技术降低失误率，提升发动机质量和工作效率。
2基于数字化技术的航空发动机装配
2.1构建系统架构
基于数字化技术的航空发动机装配之一是构建系统架构。虚拟化装配系统，属于一通用的虚拟现实性为前提，指导该发动机具体设计与装配操作整个进程中硬软件系统集成化。虚拟装配实际环境，运用CAD系统当中零件的几何模型、物理特征的数据信息、公差相关信息等，自动输入其虚拟化的装配系统，便于自动生成该虚拟装配的系统具体需要的虚拟零件最为基础的模型及其虚拟工具的模型。系统操作者把虚拟有效外设到虚拟的环境内，自动化生成虚拟观点与虚拟手，实现视点自主跟踪、各种声音与手势的识别相关功能，与该虚拟化装配系统实现直接交互，虚拟化装配各项操作得以顺利完成。虚拟化现实计算分析方法主要包含着碰撞检验计算方法与坐标变化方法、多个细节层次化模型的自动化生成计算方法等等。而仿真操作结果具体输出操作是为保护该发动机相应装配操作基础的模型、干涉其检查分析的报告、零件具体装配操作轨迹、零部件装配的顺序文件、装配全过程动画等。装配全过程动画能够用以培训装配操作技术员；装配操作顺序文件，可对制定装配操作工艺起到一定指导性作用。
2.2装配全过程仿真
基于数字化技术的航空发动机装配之二是装配全过程仿真。发动机装配全过程仿真内容，以分析可装配性及装配精度为主。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆分析发动机的可装配性，主要指发动机的装配仿真初期，动态化模拟发动机现实装配全过程，分析发动机可装配性能够实现的功能具体如下：①对发动机的装配设计与实际操作是否正确予以验证分析，能够提早发现各种发动机的装配问题，修改部件模型，可视化的显示出装配全过程；②对于发动机各个零部件开展相应装配操作，实操期间对装配体内部各个工件间及其装夹具间的相应干涉关系全部检查、综合分析好；③对装配的序列、相关路径的可行性加以验证，合理分析装配最佳的次序，最适宜的一种装配操作路径确定下来；④对发动机的装配操作工具具体可达性务必检查好，验证其装拆、维护各个任务的可行性，且需动态模拟其装配体中最复杂装拆处理工艺步骤。分析发动机的装配精度，主要借助公差的分析处理系统，基于该发动机具体装配模型，建立起装配公差具体分析处理系统，实现尺寸链合理运算，针对性分析其尺寸具体的敏感度状况，分组及选配务必分析好，且需做好补偿量具体定量的调整及分析等各项功能。
2.3装配工艺过程数字化柔性设计
基于数字化技术的航空发动机装配之三是装配工艺过程数字化柔性设计。（1）实体建模技术。航空发动机的实体模型对于装配尺寸的要求严格，通过实体建模技术来进行数字化装配技术处理，要精准了解实体尺寸。实体建模技术按照主模型尺寸要求模型的尺寸，降低建模与实体之间的误差，提升装配质量。（2）工艺过程设计技术。航空发动机实施数字化装配前，了解发动机装配工艺特征，了解各种型号发动机的不同和装配技巧，选择合理的装配方式，提升零件的使用率，提高装配的效率，实现航空发动机数字化装配技术的自动化。
3装配制造数字化
装配制造数字化主要是：航空发动机装配制造数字化主要问题除了工装、装配工艺外，还有装配管理、装配检查。装配制造数字化是通过发挥数字化优势来提升装配的质量和生产能力，提升装配的效率和质量。航空发动机装配零件数量多、复杂程度高且大部分不是标准部件，精准度很难控制，导致航空发动机装配技术还停留在传统手工操作和半自动化的装配方式，装配精度依赖于人为的鉴定。在装配定位方面，航空发动机装配技术依赖于刚性装配工装定位、划线定位等方法，适用特定型号的发动机，当发动机型号变化，需要重新定制装配工装以及装配软件、设备，增加生产周期，无法保证航空发动机的精准度。航空发动机装配技术向数字化发展，传统的刚性定位向自动化、数字化发展，提升发动机装配效率。柔性装配作为航空发动机装配数字化技术的技术手段，此种工装技术应用在不同尺寸、不同型号零部件的装配中，满足装配中对不同产品的定位，确保装配的精准度。该装配技术可以短时间内快速的研制且制造成本低，此技术包括数据采集、处理系统、柔性工装技术。柔性装配检测技术。通过光学测量与补偿技术进行装配检测，利用激光跟踪仪等数字测量系统监督装配过程，对装配产品的测量以及相关控制点(关键特性)的位置，建立产品零部件基准坐标系统。数字测量技术由传统的测量发展成集监督与测量于一体的综合测量技术。对于装配数字化来说，从被动转为主动，从单一转为多样的测量技术，提升装配工作的精准度。通过由点及面，发挥数字测量技术的优势，形成先进的装配数字化技术。装配技术正在逐渐发展成为集数字、网络、灵活、精准于一体的数字化技术，提升我国航空发动机装配质量。
结语
总之，通过以上分析论述之后我们对于数字化科学技术为基础下航空的发动机总体装配，均能够有了更加深入地认识及了解。
参考文献
[1]张招建，曹斐，马江林.航空发动机装配数字化技术应用研究[J].航空制造技术，2016，15（21）：669-671.
[2]于群，孙方成，石宏.航空发动机装配技术的应用及其发展趋势[J].山东工业技术，2018，29（13）：211-212.
论文作者:杨洋
论文发表刊物:《科学与技术》2019年16期
论文发表时间:2020/1/15
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