典型飞机壁板先进装配方法研究与仿真
发布时间：2021-08-06 08:50
飞机壁板具有尺寸大、装配复杂等特点,随着数字化装配技术的发展,柔性工装、自动钻铆等技术广泛应用于飞机壁板的装配过程,飞机的装配精度得到了提高。在进行飞机壁板装配工作之前,需要将零件定位并预制零件间的定位协调孔。传统的零件定位需要在型架上安装大量的定位器,工装结构复杂且定位精度较低;传统的装配型架是刚性的,一个装配型架只能完成一种型号壁板的装配,安装不同型号的壁板需要不同的型架,导致装配准备周期长、成本高;传统上零件间的定位孔主要采取工人手工制孔的方式,制成的孔精度低,存在一定的误差,逐渐积累后误差较大,对零件间的协调性造成一定的影响。为了提高装配定位孔的精度,增加零件间定位孔的协调性,同时简化工装,本文通过对传统飞机装配工艺的梳理与总结,提出了一种飞机壁板面向自动化装配的先进的装配工艺方法,并对该装配流程中的工位进行了介绍;根据拾取长桁、角片及凸缘的末端执行器的设计要求,采用模块化设计的方法,分别详细设计了拾取长桁、角片及凸缘的末端执行器,通过工业机器人的使用,实现了长桁、角片及凸缘的自动化装配,并对末端执行器所使用的电机及滚珠丝杠进行了选型;使用DELMIA仿真软件,对飞机壁板的装配...
【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
飞机数字化装配技术体系
沈阳航空航天大学硕士学位论文从 20 世纪 50 年代以来，数字化技术在国外航空工业中的应用经历了从数字化技术的单项应用，到数字化系统集成应用，再到数字化协同设计制造和产品全寿命周期数据管理的发展历程[5]。波音公司在 1980 年开始利用 CATIA 软件建模，并且利用虚拟样机代替了实物样机，在 1990 年开始采用了数字化预装配技术和产品并行定义技术进行飞机装配，到 2000 年后，波音飞机全面采用基于模型定义技术，大量采用复合材料数字化制造技术完成飞机的制造。波音公司在 20 世纪 90 年代研制波音 777 飞机时全面应用了产品数字化设计，该型飞机作为世界上第一种全数字化定义和无纸化生产的飞机[6]。如图 1.2 所示，为国外飞机自动化装配技术发展历程[7]。
沈阳航空航天大学硕士学位论文目前，波音和空客两家航空公司代表了全球航空制造业的最先进水平，其数字化技术体系已逐渐成熟。在波音 777、787 飞机、空客 A380 飞机等的研制中，机身部装配均已采用数字化装配技术。同时，为适应飞机数字化装配技术发展的要求，国关的设备制造公司与飞机制造公司合作，不断在数字化装配技术及装备方面进行探究。飞机数字化装配技术主要采用的是并行设计，主要采用数字化产品管理和数字造管理的模式，使飞机的研制费用以及生产成本大大降低，飞机分别采用传统设计流程和数字化设计制造流程对比图如图 1.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]飞机自动制孔末端执行器的设计与实现[J]. 张娜,秦现生,白晶,宋可清. 机械设计与制造. 2014(06)
[2]基于CATIA与DELMIA集成的三维机加工艺设计技术研究[J]. 蔡瑞环,贾晓亮. 航空制造技术. 2014(05)
[3]航天产品装配工艺规划技术研究[J]. 张磊,褚学宁,刘振华,郭立杰. 机械设计与制造. 2014(02)
[4]壁板组件柔性装配工装技术[J]. 王仲奇,王赢,郭飞燕,康永刚,李西宁. 航空制造技术. 2013(12)
[5]飞机自动化装配技术的发展[J]. 蒋红宇,王宇波. 航空制造技术. 2012(22)
[6]飞机壁板自动钻铆法向量测量方法研究[J]. 应高明,王仲奇,康永刚,吴志鹏,胡志明. 机床与液压. 2010(23)
[7]飞机数字化装配技术体系[J]. 何胜强. 航空制造技术. 2010(23)
[8]采用标准关节机器人系统对飞机货舱门结构的自动钻铆[J]. 邓锋. 航空制造技术. 2010(19)
[9]飞机壁板类组件数字化装配柔性工装技术及应用[J]. 王亮,李东升,刘凤贵,肖文磊,冯子明,陶春君,白新宇. 航空制造技术. 2010(10)
[10]飞机翼面类部件柔性装配五坐标自动制孔设备的研制[J]. 周万勇,邹方,薛贵军,甘露,杜宝瑞. 航空制造技术. 2010(02)
博士论文
[1]基于精度控制的飞机装配工艺设计与优化技术研究[D]. 唐健钧.西北工业大学 2014
[2]飞机机身数字化对接装配中的翼身交点加工关键技术研究[D]. 刘楚辉.浙江大学 2011
硕士论文
[1]全自动钻铆技术在飞机壁板上的应用[D]. 周传文.哈尔滨工业大学 2016
[2]自动钻铆多功能末端执行器系统优化研究[D]. 李震宇.南京航空航天大学 2016
[3]面向自动化制孔的飞机叠层结构预连接工艺优化[D]. 吴原骅.浙江大学 2015
[4]壁板柔性零件装配过程分析与研究[D]. 朱生茂.浙江大学 2013
[5]基于工业机器人的飞机壁板高速精确制孔系统研究[D]. 王一军.浙江大学 2012
[6]飞机机身装配工艺及仿真技术研究[D]. 林美安.南京航空航天大学 2010
[7]基于DELMIA的飞行器虚拟装配技术研究与应用[D]. 吴维江.南京航空航天大学 2008
本文编号：3325466
【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
飞机数字化装配技术体系
沈阳航空航天大学硕士学位论文从 20 世纪 50 年代以来，数字化技术在国外航空工业中的应用经历了从数字化技术的单项应用，到数字化系统集成应用，再到数字化协同设计制造和产品全寿命周期数据管理的发展历程[5]。波音公司在 1980 年开始利用 CATIA 软件建模，并且利用虚拟样机代替了实物样机，在 1990 年开始采用了数字化预装配技术和产品并行定义技术进行飞机装配，到 2000 年后，波音飞机全面采用基于模型定义技术，大量采用复合材料数字化制造技术完成飞机的制造。波音公司在 20 世纪 90 年代研制波音 777 飞机时全面应用了产品数字化设计，该型飞机作为世界上第一种全数字化定义和无纸化生产的飞机[6]。如图 1.2 所示，为国外飞机自动化装配技术发展历程[7]。
沈阳航空航天大学硕士学位论文目前，波音和空客两家航空公司代表了全球航空制造业的最先进水平，其数字化技术体系已逐渐成熟。在波音 777、787 飞机、空客 A380 飞机等的研制中，机身部装配均已采用数字化装配技术。同时，为适应飞机数字化装配技术发展的要求，国关的设备制造公司与飞机制造公司合作，不断在数字化装配技术及装备方面进行探究。飞机数字化装配技术主要采用的是并行设计，主要采用数字化产品管理和数字造管理的模式，使飞机的研制费用以及生产成本大大降低，飞机分别采用传统设计流程和数字化设计制造流程对比图如图 1.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]飞机自动制孔末端执行器的设计与实现[J]. 张娜,秦现生,白晶,宋可清. 机械设计与制造. 2014(06)
[2]基于CATIA与DELMIA集成的三维机加工艺设计技术研究[J]. 蔡瑞环,贾晓亮. 航空制造技术. 2014(05)
[3]航天产品装配工艺规划技术研究[J]. 张磊,褚学宁,刘振华,郭立杰. 机械设计与制造. 2014(02)
[4]壁板组件柔性装配工装技术[J]. 王仲奇,王赢,郭飞燕,康永刚,李西宁. 航空制造技术. 2013(12)
[5]飞机自动化装配技术的发展[J]. 蒋红宇,王宇波. 航空制造技术. 2012(22)
[6]飞机壁板自动钻铆法向量测量方法研究[J]. 应高明,王仲奇,康永刚,吴志鹏,胡志明. 机床与液压. 2010(23)
[7]飞机数字化装配技术体系[J]. 何胜强. 航空制造技术. 2010(23)
[8]采用标准关节机器人系统对飞机货舱门结构的自动钻铆[J]. 邓锋. 航空制造技术. 2010(19)
[9]飞机壁板类组件数字化装配柔性工装技术及应用[J]. 王亮,李东升,刘凤贵,肖文磊,冯子明,陶春君,白新宇. 航空制造技术. 2010(10)
[10]飞机翼面类部件柔性装配五坐标自动制孔设备的研制[J]. 周万勇,邹方,薛贵军,甘露,杜宝瑞. 航空制造技术. 2010(02)
博士论文
[1]基于精度控制的飞机装配工艺设计与优化技术研究[D]. 唐健钧.西北工业大学 2014
[2]飞机机身数字化对接装配中的翼身交点加工关键技术研究[D]. 刘楚辉.浙江大学 2011
硕士论文
[1]全自动钻铆技术在飞机壁板上的应用[D]. 周传文.哈尔滨工业大学 2016
[2]自动钻铆多功能末端执行器系统优化研究[D]. 李震宇.南京航空航天大学 2016
[3]面向自动化制孔的飞机叠层结构预连接工艺优化[D]. 吴原骅.浙江大学 2015
[4]壁板柔性零件装配过程分析与研究[D]. 朱生茂.浙江大学 2013
[5]基于工业机器人的飞机壁板高速精确制孔系统研究[D]. 王一军.浙江大学 2012
[6]飞机机身装配工艺及仿真技术研究[D]. 林美安.南京航空航天大学 2010
[7]基于DELMIA的飞行器虚拟装配技术研究与应用[D]. 吴维江.南京航空航天大学 2008
本文编号：3325466
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