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《機身部件柔性裝配工裝的調(diào)型技術研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、．．jiI監(jiān)叢E巡ylE巡巳Q!邕工機身部件柔性裝配工裝的調(diào)型技術研究冰崔兆杰，金朝海，武鋒鋒，王亮(北京航空航天大學機械工程及自動化學院，北京100191)I摘要l針對機身部件“以骨架為基準”的裝配特點，確定柔性工裝的總體結構為橋架式，-H-曼'1分了功能模塊，研究了設備的“串一并”混合型調(diào)型模式一基于機型與裝配狀態(tài)不同，提出兩類調(diào)型需求，分析基于測量反饋的調(diào)型數(shù)據(jù)傳遞流后，開發(fā)了專用規(guī)劃仿真軟件一應用表明，該調(diào)型方法可以輔助橋架式柔性工裝穩(wěn)定、可靠地完成調(diào)型運動。關鍵詞：機身裝配；柔性工裝；模塊劃分；調(diào)型技術DOI：10．160
2、80／j．issnl671-833x．20l6．17．056崔兆杰碩士．畢業(yè)于北京航空航天大學航空宇航制造工程專業(yè)．現(xiàn)為中航工業(yè)北京航空制造工程研究所工程師．從事飛機機械連接技術研究工作。}基金項目：國防基礎科研項目(A0520110016)；國家自然科學基金項目(51205014)：國際科技合作項目(2010DFB73280)。56航窄制造技術·2016年第17期飛機裝配過程中使用大量不同類型的裝配型架用以保證產(chǎn)品的尺寸、形狀及各零部件的相對位置，滿足產(chǎn)品對準確度及協(xié)調(diào)互換的要求【ll。在傳統(tǒng)的飛機制造業(yè)中，飛機裝配T裝主要采用的
3、是一對一剛性專用模式，體型龐大、零組件需要定制、結構不具備重構性，其制造與生產(chǎn)均費時、費力。目前，發(fā)展迅速的數(shù)字化柔性裝配T裝基于其可重構與柔性的特點，能夠適應并行設計中飛機后期改型的需要，提高T裝利用率，進而達到節(jié)約研制費用和縮短研制周期的目的。柔性工裝的基本特征為可調(diào)型重構，即可以根據(jù)待裝配飛機產(chǎn)品的不同，在一定的范圍內(nèi)合理地調(diào)節(jié)具有定位功能的構件，將與產(chǎn)品發(fā)生直接接觸的工作部位移動至指定的方向和位置【2I。依據(jù)設計過程是否需要關聯(lián)裝配對象的設計細節(jié)，柔性_T裝可劃分為僅需設計概念的通用結構部分和必須關聯(lián)最終設計細節(jié)的專用結構部
4、分【3】。專用結構一般為基于產(chǎn)品裝配特征的專用接頭，依附于通用結構上，隨通用結構的重構改變其位置或姿態(tài)，滿足不同產(chǎn)品的裝配需求。通用結構進一步分為主體支撐與調(diào)型機構兩部分，文獻『4-6]研究了具有低成本與短準備周期特點的柔性工裝，主體支撐為包含若干個“箱式接頭(Box—joint)”的模塊化鋼構架，在工裝調(diào)型過程中起支撐調(diào)型機構的作用，保證調(diào)型運動的平穩(wěn)進行，調(diào)型機構是被稱為“六足(Hexapods)”的柔性模塊。數(shù)字化測量系統(tǒng)測得“六足(Hexapods)”頂板部件的位置數(shù)據(jù)，反饋至專用計算程序中，專用計算程序根據(jù)現(xiàn)場調(diào)型需求，進
5、一步分析、計算，獲得“六足”各腿的相對調(diào)整量，“六足”模塊調(diào)整并帶動專用接頭運動到位，完成重構任務。目前，國內(nèi)也開始應用將柔性工裝分為通用結構與專用接頭兩部分的理念口1研制柔性工裝，對機身部件柔性T裝機械與控制系統(tǒng)也進行了部分探索性研究嬋】，但尚無關于調(diào)型技術的系統(tǒng)、深入研究。本文針對半硬殼式結構機身部件的裝配特征，以“橋架式”數(shù)字化柔性工裝為對象．結合工裝結構的功能模塊劃分和設備的“串一并”混合調(diào)型模式，研究了基于測量反饋的閉環(huán)調(diào)型原理，給出相應的調(diào)型數(shù)據(jù)傳遞流，并開發(fā)出專用計算軟件，保證了柔性_丁裝應用過程中調(diào)型運動的順利實現(xiàn)。
6、柔性工裝工作原理現(xiàn)代軍用飛機的機身一般采用傳統(tǒng)的半硬殼式結構
7、9l，以骨架為基準進行裝配。利用裝配工裝定位加強框與邊梁，按照直接裝配法(Par!一to—Part)，隔板、長桁與龍骨等縱向受力件以框為基準進行定位，裝配形成機身段骨架。最后壁板蒙皮基于骨架表面進行定位，連接裝配成整體機身部件。綜合分析機型結構特點、裝配順序、產(chǎn)品的定位要求與協(xié)調(diào)關系等，結合我國飛機裝配現(xiàn)狀，確定柔性T裝的總體結構形式為橋架式。1功能模塊劃分橋架式柔性裝配工裝的通用結構即工裝設備，在確定裝配對象的基本要求例如裝配總重量、尺寸范同等之后就可以展開研制工作，與
8、具體裝配對象的關聯(lián)度不高，隨裝配對象更換而改變的僅是其部分零組件的空間位置，零組件的幾何外形不變。工裝系統(tǒng)與裝配對象發(fā)生直接接觸的構件為其專用結構，需要在產(chǎn)品所有細節(jié)設計完成后才能開展設計與制造工作，隨裝配對象更換而改變其空間位置和幾何外形。專用結構作為一個獨立的模塊依據(jù)決定性裝配方法(DeterminantAssembly或DeterminateAssembly)，通過十字轉接件陰、陽模的配合與通用設備的定位立柱連接在一起，便于專用模塊的快速更換。根據(jù)是否參與調(diào)型運動，柔性工裝設備分為主體支撐和調(diào)型構件兩大主要模塊
9、lo】。主體支
10、撐模塊南一個靜態(tài)框架和四根起導向作用的靜橫梁組成，在工裝的調(diào)型運動過程中保持靜止，支撐調(diào)型構件，確保調(diào)型操作的平穩(wěn)運行。調(diào)型構件模塊包括動橫梁和定位立柱兩類子模塊，按裝配需求，T裝上、下各分布一層，每層動橫梁均裝配于兩根靜橫梁上，定位
