关于飞机工装设计制造技术之研究

刘辉

摘  要：随社会经济与科技技术发展速度不断加快，我国航空领域建设规模不断扩大，现已在国际航空市场中取得了领先地位。为从根本上提高飞机设计制造水平，应将当前工作重点放置在飞机工装设计与制造环节，分析存在于飞机工装设计与制造环节的各类问题，并由此制定专项管控方案。基于此，本文首先阐述了飞机工装设计制造工程技术，阐述飞机工装设计制造现状，提出飞机工装设计制造技术发展方向，以供参考。

关键词：飞机工装;设计制造;技术研究

前言：为切实保障飞机工装设计制造水平，需正式现存于设计制造环节的各类不足之处。结合飞机工装开展目标与设计制造任务，优化飞机设计制造流程。积极引进更为先进的设计制造理念以及工艺，确保设计制造开展效果与预期目标相同。

1、飞机工装设计制造重要性

当前飞机结构具备刚度小、重量轻、体积大、生产制造质量要求严苛等特征。为确保飞机产品设计制造环节始终保持较高的精准度以及协调性，需要着重使用大型成套工艺装备，投入充足的人力及物力用于系统研发。现阶段国内许多生产航空主机的企业均开展多种型号飞机产品生产工作，需要在原有基础上转变工装研制模式，不断优化工业设备功能，满足各类新型号机型生产制造要求。

由此可见，在当前飞机工装设计制造工作开展期间，飞机制造企业应当在原有基础上加大研制力度，努力开展重点、难点技术攻关工作，更好实现中国制造目标。

2、飞机工装设计制造要点

2.1模块化设计

产品模块化设计工作主要就是针对一定范围内的不同产品进行功能分析，并由此划分不同功能模块，借助小范围修正与更新系统参数的方式，驱动不同产品，满足市场发展需求。在模块化设计工作开展期间，应当将独立产品式的工作划分成不同模块，要求各设计团队肩负起独立模块设计职责，确保设计工作高质高效开展。在多模块设计工作开展期间，也可实施产品并行设计工作，进一步缩短产品开发周期。现阶段国外飞机主机制造厂已经基本实现了飞机生产工艺装备模块化目标，需要相关企业将关注重点放置在飞机设计模块的划分中，从根本上保障模块划分质量水平，增强实际生产制造效率。

2.2参数化设计

参数化设计工作主要就是通过控制产品的特征及参数，对产品联动参数进行协调，构建起自动变更产品模型，实现高质量设计目标。利用参数化建模技术手段以及模型几何形状，对尺寸参数形式进行严格管控，便于飞机后续设计制造方案的优化及调整。现有大部分 CAD软件均采用了参数化设计思想，使二次开发工作能够更加高质高效开展。

2.3知识工程下设计

配合使用知识工程开展飞机工装设计工作，主要就是应用经验知识解决现有问题，从根本上保障飞机设计制造环节的专项化、标准化视频。知识工程主要就是利用信息技术中的基础设备，如网络平台、计算机系统等做好知识采集、整理、加工与制作工作。知识工程一般以规则形式存放、维护及应用所获得的知识，实际应用覆盖面极为广阔。通过将知识工程与 CAD系统连接在一起，可以从根本上提升飞机工装设计制造期间的信息利用率，确保飞机工装设计及制造工作能够始终处于可靠实施状态。

3、飞机工装设计制造现状

3.1飞机研究制造现状

在飞机主机设计制造期间，通常需要在较为紧张的时间内完成设计制造工作，导致后续工装规划及制作难度进一步提升，飞机工装规划实施水平与预期目标存在较大差距。还有部分飞机工装制作难度高，由于受到设计制造工艺等因素影响，具体制作期间的质量及效率难以得到根本上保障。因此在现有飞机规划设计环节，应当积极学习更为先进的生产技术，引进新设备、新材料，确保飞机研制工作有序开展。

3.2飞机工装结构现状

现有航空领域发展速度日渐加快，各航空制造公司之间的竞争压力会更大。我国部分飞机工装规划及制作环节依旧沿用了较为老旧的方式，在具体制作环节会存在构件过重、占地面积较大、制作周期过长等问题。以波音及空客机型为例。这两种飞机工装结构较为简单、轻便，模块化规划敏感。但飞机制造期间的工装结构主要为安装夹具，夹具安装时的规划及制作是飞机预备重要环节。为从根本上提升飞机结构安装期间的精准度，需要选择刚性结构安装夹。原有夹具安装作业涉及到许多定位零件，为保障定位键快速安装、拆卸以及产品定位，还需要引进先进国家设计经验，转变原有工装结构，简化飞机规划制造流程。

3.3飞机工装规划性装置

现有国内飞机工装规划水平依然处于有待提升阶段，工装生产效率较低，应当结合先进技术手段，最大限度缩短生产预备时间，高质高效做好飞机产品工装生产工作。现阶段原串行模式在我国模具开发中的应用范围日渐扩大。在原串行模式使用过程中，需要依照具体内容以及具体批次完成生产工作，确保各生产环节相互协调。为切实满足现阶段飞机结构专业化、复杂化发展水平对传统模具结构提出的更高要求，还需要划分出独立于产品的数据。要求基本数据结构以及产品专业结构符合设计规范，落实模具及并行规划产品共享目标。

通常情况下，夹具安装规范件以及特别件的相关尺寸较小，在规划制作期间较为便捷，不需要使用大规模专业加工设备。规范结构尺寸大、内部复杂，需借助大型专业设备做好加工、规划及制作工作。产品使用规范结构规划需要使用少量的根底数据，在产品最终版发布后，规划制造应当快速进行特别结构的调整，以缩短飞机工装设计制造全过程。

4、飞机工装设计制造技术发展趋势

4.1柔性化发展趋势

在当前发达国家航空企业飞机工装结构设计制造工作实施过程中使用了柔性化安装技术，最大限度缩减了工装预备时间，使工装制作成本能够有效控制，实现了飞机设计制造环节综合效益最大化目标。现有飞机模具柔性化制造体系更加先进且成熟，主要就是利用数字化维度工作体系开展规范化作业工作，完成设备模块智能化及重组目标。在柔性化工装规划制作技术应用过程中，不需要安装夹件货夹具辅佐方式，使得飞机工装制造成本得到有效管控，进一步缩短飞机工装生产预备时间。例如在空中客车制作工装中，采用柔性化工装生产方式可以有效调整结构及功能，而后依照不同安装目标时的要求，削减工装制作周期及成本。柔性构件为多点阵真空吸附构件，借助柔性东西体系以及够列阵体系，在车架规划及制作范围内快速调整机构，满足不同安装目标及安装要求。普通型结构多为柱体，每个柱体规定了各个定位部件，柔性结构的柱和定位在某些情况下可以移动或者调节。

4.2飞机工装规划制作数字化

在飞机工装规划制作数据化工作开展过程中，可配合使用三维数字量代替传统规划及制作方式，对物理样品展开模拟，最大限度减少了消极工程数量，省去了模型及模板规范样品零件以及工装制作样品时间。现阶段数控加工技术被广泛应用在工装安装制造领域，有效扭转了原有工装制造分工、生产及操作流程。

总结：总而言之，现阶段飛机工装设计与制造环节引入了更为先进的理念及技术手段，对从根本上保障飞机设计与运行期间的安全性意义重大。为使飞机工装设计制造工作高质高效开展，需要各部门设计制造环节管控力度，重点关注设备更新工作，增强飞机工装设计制造实施水平。

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