飞机装配协调技术的研究与分析

贾云龙

摘 要： 协调技术在飞机的制造中应用很广，同时也是非常重要的装配方法，在飞机装配中，通过将数字和协调技术的结合，使得飞机装配变得更加精确，通过协调模型，分析飞机装配协调要素、协调关系，装配协调误差与系统开发，将飞机装配零件装配之间的误差降到最小，精度最高。

关键词： 协调模型；协调要素、协调关系；装配协调误差与系统开发

1.协调模型

在飞机装配中存在很多不协调的问题，直接影响飞机的装配质量，不协调问题包含飞机的零件、组件、锻件、装配工装等，在飞机装配工装中的不协调问题将影响飞机不能按照要求进行装配，飞机装配中不协调的现象主要是由于飞机零件的设计、零件加工、装配、工装的制造等，如图1.1。

解决飞机装配中不协调的问题是保证飞机制造精度的一个重要步骤和内容，飞机协调模型的建立是工艺中最顶层的控制文件，通过协调模型可以建立工艺总方案，模型中包含协调部件、协调内容、协调方法、协调依据等。

协调模型是在产品设计模型之上建立起来的，是用一个集成的三维模型来表达飞机产品尺寸与性质传递过程中所用到的坐标系、基准系统及尺寸约束等完整信息，在飞机装配中协调模型内容包含很多，如图1.2。

2.协调要素、协调关系

协调模型中协调要素是描述飞机零部件在加工与装配中参与尺寸与性质传递过程中的协调载体，在飛机装配的不同阶段，根据协调对象的不同，协调要素包含的内容也会不同，几何元素和属性元素的内容也会不同，如果飞机装配协调模型中协调要素的尺寸、形状等属性发生变化，会直接影响飞机装配中零件的装配与控制。

飞机协调模型中协调关系是指飞机零件或工装之间在尺寸与形状传递过程中的制造、检验、协调关系，这种协调关系直接反应飞机另外的形状与尺寸，协调关系的建立是根据飞机零件装配过程为基础，在结合飞机零件的层次与结构在装配中的关系，标出协调要求的零件、组件、部件所需要的工艺装备和检验工艺。

3.装配协调误差与系统开发

飞机装配中协调模型中也会产生误差，误差的种类也很多，如下：

（1）零件加工误差，该误差会直接影响协调模型关系，同时这种误差也是不可避免的，主要控制零件的尺寸误差和形状误差；

（2）变形误差，飞机零件有很多种，其中有些零件是薄壁零件，在零件装配中，会因为夹持、制孔、重力等，造成零件变形，产生误差；

（3）配合定位误差，在飞机装配中零件在定位的时候，装配零件和装配工艺装备上定位特征相贴合，会导致零件在定位中发生平移和转动，产生配合定位误差；

（4）重定位误差，在飞机装配中定位会产生定位误差，但是在不同的层次上，制造基准和装配定位不统一，在不同的装配工位中定位也是不同的，但是一个零件的装配中，上一个定位和下一个工位的定位有时候会相同，产生重定位误差，如图3.1。

上图中，飞机装配中单个装配工位的装配是由零件1和零件2组成的，工位k和工位k+1都是以零件1为定位基准，在实际的装配中，零件上的定位特征会使零件的制造基准与装配基准不同，造成重定位误差。

通过将飞机装配中的尺寸和形状与形状传递过程需要的工艺信息，在配合装配协调准确度，通过对协调要素、协调关系和协调方法，开发一个协调模型信息的飞机数字装配协调系统，可以实现对飞机装配的坐标系建立，实现飞机制造中尺寸与形状的协调装配。

在航空航天的制造中，飞机制造中的尺寸与形状非常重要，通过CATIA V5R18为平台，在通过组件应用CAA为开发工具，可以构建飞机数字化装配协调系统，系统分为支撑层、数据层、应用层三个层次。

结论

飞机装配中，数字化协调模型的建立、以及在协调模型下的全数字量协调方法、定性定量相结合的协调模型，以上都是协调技术中的协调方法，现代飞机装配中，大型飞机，新型战斗机的装配，需要协调技术来辅助装配，协调技术涉及设计、制造、检验以及装配等，可以说覆盖整个飞机的制造。

参考文献

[1]岩石.依然.大飞机数字化装配技术.[J].航空制造技术，2010（18）：32-33.

[2]邹冀华.刘志存.范玉清.大型飞机部件数字化对接装配技术研究.[J].计算机集成制造系统.2007，13（7）：1367-1373.

[3]刘忠梁.飞机装配协调互换问题与装配型架设计安装.[M].北京：航空工业出版社.1991.

[4]王巍.贺平.万良辉.飞机柔性装配技术研究.[J].机械设计与制造.2006，32：35-37.