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摘要：在飞机制造中，柔性装配工装技术能够适应装配环境的变化，具有多种定位功能，与此同时需要在飞机柔性装配工装过程中，注重关键技术在实际工作中的应用，尤其是关键技术应用过程中，需要对飞机制造过程以及制造时间实施有效的控制。文章就此进行分析。
关键词：飞机；柔性装配工装；关键技术；发展趋势
1 国内外飞机柔性装配工装设计研究现状
1.1 国外研究现状
目前，国外大量的飞机装配均采用了柔性工装技术，而且为了有效的适应产品设计的变化要求，其研究者们共同努力，提出了一种适用于复杂形状工件或者定位含有大曲率的荣幸工装技术，该工艺是通过有效的控制真空吸盘所生成的能够与工件曲面的外形保持一致（且均匀分布）的吸附点阵，并且能够精确而牢固的帮助工件完成铆接、钻孔、铣切等工序，与此同时，若壁板外形发生某种程度的变化，采用该工艺，其工装的外形以及布局会随着壁板变化而发生相应的调整。另外，为了提高飞机装配工装设计的精确度，还可以通过及时的更换蒙皮夹持器、长桁等，并且选用不同尺寸以及不同形状的壁板完成不同要求的工装设计。
1.2 国内研究现状
近年来，国内也开始重视飞机柔性装配工装设计工艺研究，并且设计了大量的飞机柔性装配工装，举些例子，如：行列吸盘式壁板柔性装配工装、壁板组件预装配柔性工装、数控柔性多点装配型架、大部件对接柔性装配工装等等，这些装配工装工艺具有相通点，即：利用定位单元、夹紧单元、柔性骨架单元、锁紧单元等，进行了相应的定位执行末端设计。另外，在飞机制造的过程中，需要根据布局的实际要求，按照特定的顺序科学合理的布置定位点级、工装骨架轴位域、元件级等，从而全面的提升飞机柔性装配工装设计的精准度。
2 飞机柔性装配工装关键技术分析
2.1 飞机柔性装配工装模块化技术
飞机柔性装配工装模块化技术的应用，主要是指有关技术人员在对柔性工装的模块化单元构成情况引起高度重视的基础上，需要独立设计每个模块，确保制造符合实际情况，与此同时，有关技术人员需要对模块的功能引起高度重视，这就需要设计人员在设计过程中，从装配单元中，随意挑选一模块单元，并及时进行重组设计工作。值得注意的是设计人员在设计模块功能时，需要结合飞机实际功能需求，才能对飞机整体的工装装配工作进行有效的优化。
2.2 柔性装配工装结构优化设计技术
随着飞机装配工作任务的加重，为有效缓解工作人员的工作压力，需要对飞机工装结构进行优化，才能确保飞机装配工作在规定时间内得以高效完成。柔性装配工装结构优化设计技术相比一般工装，具有一定的优点，同样也具有一定的缺点，优点在于能够有效提升飞机结构的强度，还能够增强稳定性，从而有助于飞机整体工装质量的提升，缺点在于柔性工装的结构相当繁琐。鉴于此，在飞机装配工装过程中，需要满足具体要求，就需要在具体的优化设计当中，注重装配优化设计技术的应用，并且需要制定完善的工装结构方案，才能真正意义上使得飞机工装结构优化得到有效的保障。
2.3 柔性装配工装仿真测试技术
众所周知，在飞机柔性工装结构配置时，结构相当复杂，并且数量众多，导致技术人员工装所需时间较多，极易出现问题，这就需要技术人员对工装仿真测试技术的应用引起高度重视，才能确保飞机工装工作快速完成。通常情况下，在飞机设计完成之后，应及时对飞机内部结构当中的零部件进行仿真分析，主要针对结构的强度、刚度等，与此同时，需要技术人员对操作平台以及操作工具的结构情况的分析引起高度重视，由此可见，仿真测试工作繁重，采取有效措施，将操作工作进行有效的简化，才能确保仿真测试工作快速完成。
2.4 柔性装配工装快速装配技术
飞机生产企业必须重视生产速度，保证能够有效提升生产效率，主要因为在实际生产的过程中，客户的需求以及企业经济效益增长，使得对生产速度提出了更高的要求，相关技术人员在实施工作的过程中，必须要重视生产速度的提升，不断完善生产情况，保证能够利用计算机技术、3D仿真技术等实施工装，为其发展起到巨大的推进作用。
3 以机身骨架装配柔性工装设计为例分析
机身的模型是根据实际产品建模简化的，机身的主要结构如图1所示。
图1中机身结构
柔性工装主要用于定位机身上的加强框和900梁，其中加强框的定位主要以孔定位为主。如图2所示，交点孔主要分布在1、2、3、4区域，A、B两点离其他区域比较远。根据框交点孔分布情况和900梁定位需求确定柔性工装机械结构的整体布局，4个区域每一个区域上的交点孔共用一个立柱面，以完成在高度方向的柔性，900梁定位单独对应一个立柱。
图2交点孔分布
由于产品结构复杂、定位特征多、位置集中、空间开敞性差，定位准确度要求高，且对中机身产品的认知有一个过程，因此工装经过了几轮方案设计才得以完成。工装的几个主要结构形式如下方案：
该方案采用龙门式结构，针对4个区域的交点孔，每个区域对应一个立柱，区域1和区域2的立柱、区域3和区域4的立柱分别连到一起成为龙门式结构，900梁的定位由专门定位立柱完成，且该立柱安装在工装底座上，产品装配完后和产品一起运走。其中针对机身框上的每一个交点孔都能实现3个方向自由度，实现自动控制，在900侧梁上的交点孔定位实行刚性工装定位。该方案工装结构优点是开敞性比较好，产品在运输过程中稳定性强；缺点是针对900侧梁的定位柔性化程度小，在900梁定位柱处开敞性差，装配时产品框不能水平进出。
4 飞机柔性装配工装发展趋势
柔性装配工装工艺，在飞机制造业中发展的时间较短，存在着较大的发展空间，由于技术难度较高，相关技术人员还要继续对其进行创新，保证不会出现影响经济效益的状况。柔性飞机装配工装的发展趋势表现为以下几点：首先，柔性工艺装备分级别发展。对于柔性飞机装配工装的发展而言，其会根据不同级别、层次等需求发展，进而形成多个层次的发展趋势。其次，柔性飞机装配工装会向着先进性以及成熟性的方向发展，例如：采取机器人、高级激光等技术实施工装，进而提升工作效率。最后，柔性装配工装有着较为良好的研发平台，使其得到较为良好的发展潜力。
总而言之，飞机柔性装配工装设计需要综合考虑诸多外在影响因素，需要注重飞机柔性装配工装关键技术的应用，只有这样才能确保飞机制造企业的经济效益得到有效的提升。
参考文献：
[1]王巍，谷天慧，俞鸿均.某型飞机垂尾壁板类柔性工装设计[J].航空制造技术，2016，（12）：66-70.
[2]施圣杰.柔性工装平台设计与控制系统开发[D].南京航空航天大学，2016.
论文作者:阮聪
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/10
标签：工装论文; 柔性论文; 飞机论文; 结构论文; 壁板论文; 技术论文; 立柱论文; 《基层建设》2017年第36期论文;