飞机装配先进定位技术

随着数字化、自动化、信息化等技术在飞机装配中的广泛应用,飞机装配定位技术已经由传统的手工、刚性定位逐渐向数字化、自动化、柔性化定位方向发展。目前,国外飞机装配中大量采用的先进定位技术主要有数字化定位技术、特征定位技术、柔性定位技术等。

带工程约束的点匹配算法

在基于三维测量点的刚体姿态计算中,刚体的最佳姿态往往需要让刚体的某些关键点满足约束要求。以往的点匹配算法从不考虑原始测点带有工程约束的问题,获得的姿态参数不能满足工程实际的需要。介绍一种带工程约束的点匹配算法,该算法利用多目标优化模型,把两点对称、多点在同一平面上、多点在同一直线上等工程约束引入到点匹配的优化目标函数中,利用牛顿非线性最优化方法求解6个姿态参数。利用权值矢量实现对多个约束进行同时控制的误差分配求解,为带工程约束的刚体最佳姿态计算提供一套有效的解决方案。

飞机自动化对接中装配准确度的小样本分析

为实现装配质量信息的及时反馈,提出了某飞机大部件自动对接系统的装配准确度分析方法。利用激光跟踪仪的测量数据,实现了装配准确度的小样本数据挖掘。通过单测点单约束的超差、相对偏差和偏差方向分析,给出了各统计特征参数的计算方法。在层次分析法配置权重的基础上,导出了装配准确度的评价模型,以此反映对接装配质量。基于主成分分析的特异样本判别方法和正态假设下偏差的显著性校验方法,实现了装配准确度的校验。应用实例的结果表明,该方法能够从历史数据得到统计推断性结论,目标是改进装配工艺,指导容差分配,形成装配知识,提高飞机装配的准确度。

飞机自动化装配过程数据集成与实现

为了实现飞机装配过程的数字化、自动化和柔性化,设计、架构了面向某型号飞机大部件调姿、对合及精加工的装配过程数据管理系统.该系统以工作流驱动的任务管理器为基础,采用扩展的C/S多层架构体系.通过分块读写思想、参数化策略和Oracle在线存储与XML离线存储并存的双重机制,实现了数据的高效存取.详细阐述了过程数据集成的若干关键技术,包括测量与状态数据处理、设备维护、加工BOM管理、装配可视化及数据的统计分析.该系统的应用实施将为优化装配流程、改进装配工艺、指导容差分配、提高装配精度和生产效率提供实用的历史资料和技术支持.

飞机大部件结合交点精加工

在飞机大部件结构交点精加工中引入数字化技术手段,可简化精加工工装的制造,减少协调环节,提高测量准确度,实现产品轻松、快捷和最佳的姿态调整,最终提高结合交点的精加工质量。

钛合金结构干涉配合铆接疲劳试验研究

干涉配合能提高接头疲劳寿命,已成为目前最有效的强化工艺方法之一。国内外飞机制造中已广泛应用干涉配合,但我国目前飞机制造中的干涉配合铆接只限于铝合金结构。钛合金优越的性能使其在飞机结构中的应用比例大幅提高,但钛合金结构的干涉配合铆接在我国飞机制造中还是一个空白。针对某型机的实际结构对钛合金结构的干涉配合铆接疲劳性能进行了试验研究。研究结果表明,较普通铆接干涉配合铆接可明显提高接头疲劳寿命,加载的应力水平越低,疲劳寿命提高越明显。另外,钉孔间隙等工艺参数对疲劳寿命增益也有较大影响。

面向现场的装配工艺可视化设计

装配现场工艺可视化技术就是利用现代计算机和网络技术,在车间装配现场建立信息可视化的人机交互系统,把产品设计、装配工艺的信息以数字量的形式传递到车间现场,产品和资源的信息采用数字化产品定义技术以三维立体数模展示,装配过程用可交互式动画形式播放,让装配工人以更直观的方式了解产品的装配属性,理解产品的装配工艺和工艺流程。

钛合金结构干涉配合铆接工艺研究

为提高某型机结构寿命,针对目前钛合金结构采用普通铆接方法的现状,提出对钛合金结构采用干涉配合铆接工艺。采用普通锤铆研究了不同直径铆钉外伸量和钉孔间隙等工艺参数与干涉量关系,得出φ3.5和φ4钛铌铆钉的最佳钉孔间隙均为（0.08±0.02）mm,以及在该间隙下合适的外伸量为（1.2~1.3）d。试验结果表明在该工艺参数下得到较理想干涉量为0.8%~1.0%且铆接质量良好。

基于激光雷达的机载设备安装姿态校准

现代飞机对许多的机载设备安装提出更高的要求,而传统的飞机机载设备安装姿态的校准测量方法在测量校准精度和效率上已不能满足这些要求,需要采用基于先进数字化测量仪器和技术测量校准方法。通过对激光雷达系统测量原理的分析,本文提出了一种基于激光雷达的机载设备安装姿态校准新方法。与传统测量校准方法相比,这种基于激光雷达的校准方法在减少和简化测量校准工序、提高工作效率和校准精度等方面具有显著优点,能够满足现代飞机制造对机载设备安装姿态校准的更高要求。

基于局域GPS的飞机惯性导航部件安装校准

对基于局域GPS的惯导安装校准测量点布设和激光发射器位置标定方法进行了研究。在对局域GPS测量不确定度分析的基础上,给出了满足惯导安装精度要求需安装激光发射器数量的计算公式。通过建模分析了局域GPS的测量精度,分析结果表明测量精度与接收到的激光发射器信号数量、激光发射器姿态及其相互位置等因素有关,当两发射器距离小于20 m,测量方位角在10-70°之间,局域GPS可获得较高的测量精度。最后阐述了基于局域GPS的惯导安装校准工艺步骤。应用表明：安装5个激光发射器,测量距离小于5 m,校准精度和效率均得到提高。

基于激光雷达的飞机水平测量

介绍了激光雷达测量系统的测量原理,分析了传统飞机水平测量方法的不足。为满足飞机对部件安装准确度的更高要求,提出在全机水平测量工序中采用数字化测量设备——激光雷达。通过分析测量基准、确定激光雷达的摆放位置、建立机体坐标系及利用研发的数据处理软件进行数据分析处理等环节,制定了基于激光雷达的飞机水平测量方案。应用表明,该方案在测量精度、自动化程度和测量数据处理等方面具有明显的优点,并且极大地降低了劳动强度,提高了工作效率。

钛合金电磁铆接数值模拟

为了更深入地认识钛合金铆钉成型时镦头内温度场的变化及其对绝热剪切带形成的影响,在ABAQUS平台上建立了3D有限元模型,综合考虑了材料的应变硬化、应变率硬化、热软化效应及摩擦和结构的非线性。计算表明:剪切带内应变高度集中,温升高达500℃,高温区域与剪切带基本重合,最高温度超过了其再结晶温度。