飞机机身装配的研究与装配仿真分析

朱永国

摘 要： 飞机装配在飞机制造中非常重要，其中装配工艺和装配仿真在装配中也非常重要，本文研究分析飞机装配工艺设计、飞机机身装配方案的确定，对飞机装配仿真的研究，通过飞机装配和仿真提高飞机的装配效率，保证飞机的產品质量。

关键词： 飞机装配工艺设计；飞机机身装配方案；装配仿真

1.飞机装配工艺设计

飞机机身装配工艺设计，根据飞机机身的典型零件结构和零件的特点，从装配单元划分、基准和定位方法的选择以及工装设计等几个方法分析飞机机身装配工艺，制定出先进的装配方案，如图1.1为飞机装配设计与仿真技术的内容。

飞机制造工艺特点如下：

（1）互换协调，对飞机零件的制造需要具有互换性，在大批量零件的制造中，对任意一个零件进行使用，它的几何尺寸和性能都需要保证在一定的范围内；

（2）生产准备工作量大，飞机的制造中需要的辅助设备和工装需要量非常大，需要保证飞机复杂零件和大批量零件的装配；

（3）批量小，飞机的制造不能实现大批量化，只能通过客户的需求进行生产，不能实现预先生产；

（4）装配劳动量大，由于飞机零件的种类繁多，材料也不同，尺寸和结构也复杂，造成飞机装配劳动量大，人工手工劳动量也大。

飞机机身的装配工艺主要通过以下几个部分进行设计：

（1）装配结构的划分，主要是对分离面的设计与划分，划分分离面可以增加飞机零件的平行装配，缩短制造周期，减少飞机装配型架的使用；

（2）定位方法，装配定位方法的确定是确定飞机各零件相互之间的位置，定位方法同基准工件和划线定位进行定位，也可以装配型架和装配孔进行定位；

（3）装配基准的确定，基准分为设计基准和工艺基准，装配基准的选取可以根据骨架为装配基准，以飞机蒙皮表面为装配基准，以工艺孔为装配基准。

2.飞机机身装配方案

飞机的机身主要是有框、壁板等零件组成的筒段，在装配上飞机需要的结构和零件，图2.1为飞机中后机身的装配层次和流程图。

装配首先是又蒙皮、长桁和框角片装配成壁板，通过这个壁板作为装配基准，对上半零件进行装配，最后是中后机身上半筒形件与后机身上半筒形件对接。

3.装配仿真

应用DELMIA系统对飞机装配进行仿真，具体流程如图3.1，通过数字化模型对飞机装配过程进行仿真，来保证飞机零件可以装配，并制定和划分装配方法。

（1）建立仿真环境，需要对飞机装配进行事先构件装配环境，将飞机零件和装配工装等模型导入仿真中；

（2）装配工艺规划，通过本部分制定合理的工艺方法和工艺装备，同合理的工艺和制造设计以及工艺工装，可以保证装配精度和定位精度；

（3）装配过程仿真，主要包括飞机装配顺序和装配路径的仿真，通过仿真技术将零件、人工和其他环境进行干涉碰撞仿真，以备装配前进行调整，飞机装配干涉仿真是重要环节，它可以发现装配中的工艺性问题；

（4）优化，根据上边的步骤，诊断出装配中可能存在的问题，通过优化对装配过程进行调整和修改。

结束语

飞机装配工艺设计主要是总计传统的装配工艺，结合当代先进装配方法，制定出自动化装配工艺的方法和顺序；装配方案是在装配工艺的基础上，分析装配的层次和流程，制定具体的装配过程；装配仿真是通过对飞机整个装配过程进行模拟，通过计算机软件技术，建立飞机装配全过程分析，实现对飞机装配的监控，提高质量。

参考文献

[1]刘舒红.数控化技术在装配工装研制中的应用研究.[D].北京航空航天大学.2004.

[2]郭恩明.国外飞机柔性装配技术.[J].航空制造技术.2005，38（12）：32-34.

[3]毕利文.唐晓东.杨宏宇.飞机数字化装配工艺仿真技术.[J].航空制造技术.2008.20.48-50.

[4]丘宏俊.陶华.高晓兵.飞机装配工艺设计知识本体.[N].西北工业大学学报.2007.