守财奴官网:面向飛機部件的柔性多點支撐技術

《守财奴》的寓意 www.kcqpw.icu 2015-5-26 20:02:00 人評論 次瀏覽 分類:航空制造技術

本文節選】作者:朱明華、黃翔、韋紅余;單位:南京航空航天大學機電學院

飛機不同于一般機械產品,飛機部件的加工成形、鉆孔鉚接和裝配對接、測量檢查等工序都需要在專用的部件支撐工裝上完成。傳統飛機部件支撐工裝是針對每個部件的外形特征制造的專用支撐工裝,此類工裝通常為托板式剛性結構,其結構復雜笨重,操作不便,效率低,可適應性與靈活性較差。而國內航空企業面臨多種型號飛機的研制與批量生產,如果仍然采用傳統的支撐工裝,飛機生產準備周期、工裝制造成本將占研制周期及研制成本相當大的比例,不利于飛機生產制造;從國外情況看,在研制可重配置、可調整工裝方面廣泛采用液壓技術、數控技術、機器人技術及氣墊技術等,大大提高了飛機部件的生產和運輸效率;國內在部件柔性支撐方面的研究起步晚,與國外差距較大。


為了使部件支撐工裝具有足夠的柔性,針對某機翼設計了一種柔性支撐裝置,它可以在3個相互垂直的X、Y、3個方向上移動,且可以實現聯動控制,穩定性高,運行平穩,可靠性強。并以此為基本單元,由3個柔性支撐裝置通過排列構成機翼柔性多點支撐陣列,與控制系統構成機翼柔性多點支撐系統,以替代傳統剛性支撐工裝,其原理如圖所示。此外,通過對多個柔性支撐裝置不同組合排列,可以滿足多種機型機翼的支撐要求,進一步滿足柔性要求。

柔性多點支撐方法

柔性多點支撐技術的基礎是“多點技術”?!岸嗟慵際酢幣丫惴河τ糜諉善だ斐尚?,在壓成形等板料零件成形加工中發展成為“多點成形技術”,這在板料成形中的應用日益廣泛并漸趨成熟,但“多點技術”尚未在飛機部件支撐工裝中廣泛應用。


傳統托板式支撐工裝的托板外形與被支撐飛機部件外形吻合,如圖2a),而柔性多點支撐則通過由支承部位上多個離散支撐點來完成,如圖2b),其主要思想是將傳統托板支撐工裝的整體支承面離散化,在飛機部件支承部位上取多個離散支撐點來擬合飛機部件支承部位處的截面,各個離散支撐點各向行程獨立可調;其中離散支撐點等效為柔性支撐裝置,將支撐托板替換為多個柔性支撐裝置,這樣飛機部件各支承部位的多個柔性支撐裝置組成柔性多點支撐陣列,通過精確數字化建模,調節各支撐點的空間位置,使柔性支撐裝置支撐點與飛機部件表面完全貼合。


根據飛機部件(前機身、中機身、后機身、機翼等)的結構特點,柔性多點支撐陣列有三點式、四點式、六點式等布局,具體布局方式取決于飛機部件結構特征,由多個柔性支撐裝置排列組合而成。當被支撐飛機部件改變時,柔性支撐裝置作為基本單元,不需重新設計,只是通過改變各柔性支撐裝置的相對位置、增減柔性支撐裝置數量迅速重構組成新的柔性多點支撐陣列的方式,實現多機型共用同一支撐工裝,從而滿足新部件支撐要求。相對傳統托板式工裝,柔性多點支撐工裝實現了一套工裝多種部件共用的構想,節省成本,加快飛機產品更新換代。

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