五轴自动制孔设备在飞机装配中的应用

詹建国

（中航飞机股份有限公司，陕西 西安 710089）

五轴自动制孔设备的特点是，在其中配置多个轴向的设备运行系统和运行路径，并且可以根据具体的需要，在整个设备的结构上装配不同的制孔设施，从而根据规划的工作标准完成所有的工作任务。在飞机的装配过程中，制孔过程可通过五轴自动制孔设备，实现对所有数据的录入、收集和遵循，之后才可以让该设备可以正式使用，并在飞机的装配过程中起到高水平的作用。

1 飞机装配工程对制孔设备提出的要求

1.1 精准度要求

飞机装配工程中对于各类设备的运行要求是，要能够根据当前设定的专业工作方案和制孔位置，通过整个系统的自主化运行，在已经设定的点位上完成相关的操作，所有的操作过程，要能够具备极高的准确度，同时准确度的标准从整体上可以表现在两个方面：一个是在空间位置方面的精准度，另一个是在孔洞本身参数方面的精准度，对前项工作，要求制孔设备要能够按照既定的坐标系，实现对所有信息的收集和利用，而之后才可以在规定的区域内完成制孔操作，对于后项工作，则要求根据所有孔洞的直径、深度以及螺旋关系，对相关设施进行合适的调整，并且让所有取得的参数本身，误差保持在控制范围内，之后让所有孔洞的运行质量、运行方法与工作方法可以取得高质量成果。

1.2 制孔时间要求

飞机的装配过程中，涉及多类设备的安装以及整个工程时间的压缩要求，因此，在制孔过程中，要能够合理控制该过程的具体工作时间，才可以在规定的时间内完成所有的装配工作任务。要求在自动制孔设备的运行阶段，一方面，其本身可以根据既定的程序综合完成所有的工作任务；另一方面，设备的自主切换和自主运行过程中，也可以根据已经建立的专业化工作标准，综合取得所有的信息，之后把这类信息在整个系统内部自主分析和优化，从而在已经制定的坐标系内，根据构造的监管原则和监管方案，控制所有孔洞的位置，并且可以在最短的时间内完成所有的制孔工作。同时，需要注意的是，该过程中也要能够合理控制补偿时间，所谓补偿时间，制孔工作中所产生的实际工作时间和设计方案之间的差值，当然，差值包括两种，即正插值和负查值，如果是正差值，意味着实际的制孔时间要高于设计标准，此时，需要从其他的工艺内调配一定时间，应用于对制孔工程的补偿。

1.3 制孔质量要求

制孔质量的要求一共有两个：一个是对于孔洞具体建设和装配位置参数的确定，实际上在该参数的具体选择过程中，和上文提及的精准度要求相同，因此，在该过程中本文不再赘述。另一个则是，孔洞本身对相关材料产生的挤压效果以及在制作过程中相关材料产生的负面影响，这类参数要能够得到控制，只不过，在具体的处理阶段，自动制孔设备实际上并不会对周边材料区域造成极其严重的负面干扰，但是如果相关工艺的选择不合理，则很容易引发孔洞本身的生产质量问题。

1.4 自动控制要求

自动控制优势表现在两方面：一个是对控制人员数量方面的调整，另一个则是整套控制系统可以提高工作质量，工作人员参加启动修复工作的构造，通过对制孔技术的操作和使用方法，可以通过对这类信息的查找和利用，使得整个系统可以完全根据已经加入的控制软件和控制指令，完成专业性的自控操作任务。此外，要求自动控制系统本身具有极高的精准度，无论是在传统控制论下还是现代控制理论下，自动控制系统的运行稳定性、精准性和时效性这三个参数只能同时保证两个，因此，在自动控制系统的构造过程中，要能够根据该设备的本身操作准则、运行要求和操作方案，实现对各类运行参数的控制方法进行合适控制。

2 五轴自动制孔设备在飞机装配中的应用方案

2.1 设备选用

在设备的使用过程中，要能够使用当前已经开发完善和整个管理体系健全的设备，基于对当前市场内各类五轴自动制孔设备生产厂家工作水平、工作原则和工作方案的分析，本文最终选用了LOXIN公司生产的五轴自动制孔设备，该设备的应用过程中，在设备的终端可以根据实际需要配置不同的设施，另外，在当前的生产构造阶段，无论是对于依托于该硬件设备的自动控制系统，还是对于其他的各类软件，都已经处于较完善的建设状态，因此，从最终取得的作用效果上来看，选择该设备本身可以实现对整个系统的科学完整构造，并且从构造和使用成果上看，可以在很大程度上规避制孔精度的问题。

2.2 设备装配

在各类设备的装配过程中，一方面，是实现对于硬件设施的装配；另一方面，是对于软件设施的装配。在本文选择的相关设备运行过程中，其具有占地面积较小，并且能够完整顺应工业4.0系统的运行标准特征，因此，在硬件设施的配置阶段，要能够将其装配于飞机组装过程中所牵涉的所有状况区域，并且在下方构造设备的移动平台，从而让该设备可以通过自行移动，综合实现对当前运行地点、运行过程和运行调整方案的构造。在软件系统的建设和配置过程中，要能够针对自动钻孔平台建立专门性的控制计算机，并且根据LOXIN公司开发出的自动控制系统，在该计算机内安装自动控制软件，并且由专业的工作人员在其中输入飞机装配过程中所涉及的坐标系信息以及孔洞位置信息等，通过对这类信息的协同使用，才可以让设备本身完全根据设计标准完成所有的自动调整任务。

2.3 设施处理

相关设施的处理过程，主要是对终端各类设施的处理，在当前的飞机装配过程中，孔洞的制作过程，实际上，孔洞本身就已经存在不同的类型，并且使用的工艺也包括多个步骤。比如，对于多层材料的夹层结构，在制孔过程中，当前，就已经开发出了冷轧钻孔技术，牵涉的工艺包括初步钻孔、向外挤压、内螺纹制作、变形区域调整等。在五轴自动制孔技术的使用中，要根据所有的处理工艺流程，实现对各类信息的加入，如对于挤压装置，就可以在其中加入液压挤压装置，从而让该装置在后续的运行阶段，可以根据设计工艺和设计标准，对金属结构形成挤压作用并控制孔洞直径。

2.4 工具加载

专业工具的加载过程中，一方面，是对五轴自动制孔技术本身各类工具的配置，该过程中，要根据各类设备生产厂家所提出的相关标准和工作要求，实现对周边环境的合理控制，并且对设备维修过程中所使用的专业工具进行配置，日常工作阶段将这类维修工具配置在专业的库房内，需要使用时，可以直接从库房内取得。另一方面，是对各类专业性设备的制作，对于制孔技术中的液压挤压装置、内螺纹的制作工具等，所有工具都要在专业的空间内存储，之后，根据各类钻孔工艺的具体工作要求和相关标准，在其中合理加入相关设备。

2.5 工程跟踪

在工程的具体管理和跟踪过程中，可以根据工业4.0相关技术结论和技术理念获得所有的专业化数据，因此，要求在各类信息的具体处理阶段，要能够在整个系统内建立与之配套的自动监测系统，比如，LOXIN公司开发出的五轴自动制孔设备，在使用过程中，配置的软件内可以通过当前系统手机各子系统的运行参数、该系统的本身运行参数和运行方法进行综合性的考量，在取得了这类信息后，则可以把所有的信息直接反馈给自动控制系统，由自动控制系统及时分析当前是否存在系统运行过程中和制孔质量管理过程中的问题并解决。此外，从其他取得的作用效果上来看，已经构造的软件内部要实现所有数据的自主收集，并且这类信息也要能够提供给相关工程质量的专业管理者。

3 结语

综上所述，在飞机装配过程中，五轴自动制孔设备所能够发挥的作用包括精准度提高、制孔速度提升、制孔质量的保障等，在具体使用阶段，要能够实现对相关设备的科学选择，并且实现硬件设施和软件设施的协同加入，此外，制定专业的管理制度和信息的收集制度，通过对这类方法的使用，才可以让飞机装配过程中的制孔工艺质量得以提高。