浅谈基于数字化技术的航空发动机装配

刘洋 许洪涛 温尚志

摘  要：航空领域对于发动机及其装配工艺的研究仍然处于薄弱阶段，然而装配发动机环节又属于航空领域的重要阶段，重要性往往不言而喻，如何通过数字化技术去提高航空发动机的装配工艺，是航空领域未来重要的发展方向和趋势，通过对这一课题的研究，主要探讨传统工艺与数字化技术航空发动机装配上的不同，不断改进工艺理念和工艺方法，实现数字化技术的航空发动机装配工艺的进步。

关键词：数字化技术;航空发动机;发动机装配

一、引言

发动机装配工艺技术越来越朝着数字化技术发展，并且现阶段随着社会发展和进程的不断推进，在基于数字化技术进行各方领域发展的过程中，能够依靠和借助数字化技术实现航空发动机的装配工艺自动化地提高，合理优化内在工作结构和系统的各个环节。

在现阶段，仅有制造航空发动机装配的图纸远远不够，在进行图纸落实的过程中，需要在基于数字化技术的前提下进行系统和内在结构的优化，保证装配工艺先进的同时，确保装配技术质量得到较大提升。只有在基于数字化技术进行航空发动机装配改革时，才能够将现代化的设计理念注入在图纸设计和落实过程中，更是由于飞机各个零件对于精细度的要求很高，所以发动机装配工艺是否高超，直接决定了飞机今后在飞行过程中的运行状态，只有将其重要的性能参数落实到飞机设计过程中，才能够有效提高飞机的使用年限。

虽然在传统设计理念中，由于观念和技巧不精导致在进行航空发动机装配工艺设置时，出现许多问题，最终导致在飞机进行试飞阶段时频繁出现安全事故，但是在现阶段基于数字化技术理念下，所进行的发动机装配工艺设置能够对其问题进行精准地解决，保证飞机后续安全事故发生频率有所降低，提高发动机质量的同时，促进我国飞行行业未来可持续发展的宏大目标。

二、虚拟化装配技术的应用原理

数字化技术的航空发动机装配的核心技术是虚拟化装配，在应用到发动机装配工艺设置过程中，可以通过获取发动机各种性能的信息及其数据后，能够通过演示该发动机在操作装配过程中的所有步骤，为后续安装操作整体装配工艺提供规范化的可行性方案，有效改善发动机装配工艺质量的同时，借助虚拟装配能够对装配设计操作是否正确予以评价和分析，借助虚拟化装配对航空发动机装配工艺进行核心部件指导，能够提早的发现在装配过程中的问题，进一步修改航空发动机的模型，对于所有操作进程都可以显示，所以在进行虚拟装配操作的过程中，需要操作技术员优先考虑装配技术操作的可行性是否与航空发动机装配核心技术相符，自动化的生成模式主要包括对计算参数值的了解、对发动机自动化装配工艺的规划、对模拟发动机装配操作的可视性等。虚拟化的装配在设置过程中主要通过构建虚拟化装配系统的构架以及建模，对整个航空发动机装配工艺进行核心技术的应用。

1.构建系统构架

虚拟化的装配系统在使用的过程中是以虚拟现实为主要前提，因此在指导航空发动机装配过程中，对于各种软硬件设施的设置是统一集成的，虚拟化的装配系统在航空发动机应用过程中对于零件中的各个部件特征的数据信息都有着较大的了解和联系，这样在进行自动化输入数据的过程中才能够自動生成虚拟化的装配系统，借助虚拟环境，有关设备操作者可以对航空发动机进行视点跟踪，实现设备与设备之间的交接。仿真系统的各种虚拟化设备的操作是为了保护发动机装配工艺的数据安全，在计算过程中可以根据提前输入的计算代码对其进行精准化的追踪，并且在此过程中可以通过虚拟化装配技术的动画效果去锻炼和培训操作人员，对于操作技术的装配工艺有一定的指导效果。

2.建模

为了能够有效促使航空发动机内在各个系统和部件之间有效配合与应用，需要前期在进行虚拟化装配安装过程中，创立三维的立体模型，通过结构与结构之间的立体关系与依赖关系对其形成制约与保护，对于有效处理系统运行过程中的配合工作有一定的促进意义。在装配过程中的全部步骤都能够进行仿真处理，在提高发动机装配技术精密度同时，能够有效提高工作效率，对于各个系统之间配合数据的研究，能够对其进行有效的检测，通过对虚拟化装配安装过程前进行建模工作，能够为前期预方案的制定和执行进行数据参考。

三、数字化的柔性装配的工作原理

1.数字化柔性装配

再进行虚拟化装配前需要对各个系统的具体数据进行测量与检查，因此需要灵敏度较高的尺寸对其进行测量，在对航空的发动机进行装配过程中，需要集合特定数据和特征对其进行数字化柔性装配的改造，在此过程中，需要以资源的数据库为主要基准，进行操作工艺可行性的研究策略，对各个部件进行装配工艺模拟前，需要特别重视操作前对于各个数据的精准和把握情况，提高便携性的同时加强系统工作的安全可靠。可视化的装配技术的利用，能够使发动机在进行装配工艺进行的过程中，进行精准地追踪，更是由于装配系统在装配的过程中能够生成定格动画，以此来培训人员对于装配技艺的掌握。在此过程中需要注意的是，工作人员必须将装配工艺发展过程中的实操体验或错误进行总结与归纳，为后续可持续化的数字化技术航空发动机装配提供参考意见。

四、装配制造的数字化

装备制造的数字化的工作原理是在基于数字化基础上对航空发动机装配制造进行质量提高和保障，能够有效提高装配的质量和效率。在进行航空发动机装配过程中所涉及的范围较广，形式也较为复杂，所以各种原因都可能会对后续安装精准度产生误差，但是现如今随着信息化、数字化与技术化科技和设备的应用，能够对不同尺寸的部件安装进行精准的定位和把握。在进行精准配件配置的过程中，往往会需要一定的人员对其进行基础知识的掌握和了解，在此过程中会浪费较多的时间，进行装配制造的数字化技术，能够有效提高装配率的同时，减少误差所产生的次数，能够快速对不同产品，不同规格的配件进行安装。装配制造的数字化是未来航空装配技术发展的重要趋势。

总结

发动机数字化技术的装配工艺的全面应用，促使我国在进行航空发展过程中取得了重大的进步，未来我国航空的发展也离不开数字化技术的支持与保障，对其进行课题的研究，能够减少数字化技术在应用过程中出现问题的频率，是航空发动机装配技术得到质的保量的同时，为我国将来在航空发展领域过程中创造独特的天地，带来人才与技术双面提升的同时，对于我国未来数字化技术发展，创造良好的空间发展氛围，带动我国数字化技术的全面提升。

参考文献：

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