飞机壁板类组件数字化装配柔性工装关键技术及系统研究

admin · 发表于 2025-1-23 10:59:04

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飞机结构尺寸大、刚度小、制造准确度要求高。为保证产品制造准确度及互换协调，飞机制造过程中大量采用了装配专用刚性工装。装配工装的设计和制造耗费大量工时、成本高，并且每一套工装都只适用于一个部件的装配，工件定位和夹紧都在一种配置下固定下来，缺乏灵活性。本文针对国内航空工厂壁板类组件装配生产的迫切需求，借鉴国外飞机装配的先进柔性工装技术，系统研究了面向飞机壁板类组件数字化装配的行列吸盘式柔性工装系统设计及应用关键技术。本文首先对飞机柔性装配工装和装配方法进行了系统研究，重点分析论述了国外应用于机身部件、机翼部件、尾翼部件和飞机部件对接的柔性装配工装及装配技术，提炼总结了柔性工装研制及应用中的各项关键技术，为行列吸盘式柔性工装的研制提供了技术保障。本文系统研究了行列吸盘式柔性工装的机械结构设计、工装装配仿真分析、工装结构强度刚度校核、工装调形数据制备系统和工装控制系统等相关技术。采用模块化设计思想，进行了行列吸盘式柔性工装系统机械结构设计。基于DELMIA仿真软件进行了工装装配可行性分析、干涉分析和调形动作模拟。基于ANSYS/Workbench进行了工装立柱框架和夹持单元强度刚度分析，优化了工装机械结构。基于ABAQUS分析软件进行了壁板在吸盘吸附力作用下的应力和变形分析，研究了壁板厚度、吸盘布局和吸附力对壁板装配变形的影响规律，为行列吸盘式柔性工装的应用提供了指导。基于CATIA CAA二次开发技术，进行了行列吸盘式柔性工装调形数据准备的研究，建立了调形数据生成的数字化流程，可生成用于控制工装调形数据。基于CAN总线控制技术，从控制系统功能和控制结构两方面对工装控制系统进行了研究，搭建了面向飞机壁板类组件行列吸盘式柔性工装系统控制流程和集成框架。本文开展的行列吸盘式柔性工装系统的研究工作，为提高装配效率和质量提供了技术储备，对建立适合我国国情的飞机零部件（如壁板类、翼梁类组件，机翼、机身部件等）装配的柔性工装体系，自主开发飞机数字化装配柔性工装应用系统，实现由传统的专用刚性型架/夹具到先进的数字化、柔性化装配模式的转变，具有一定指导意义。

飞机壁板类组件数字化装配柔性工装关键技术及系统研究

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