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飞机柔性三维柔性焊接平板工装分类及特点

2017-01-22 13:12:08
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  一、柔性工装分类
  飞机三维柔性焊接平板柔性工装是基于产品数字量尺寸协调体系的、可重组的模块化、自动化工装和夹具系统,其目的是免除设计和制造各种产品(如飞机壁板、翼梁等)专用的传统装配型架和夹具,从而降低工装制造成本,缩短工装准备周期,同时大幅度提高生产率。三维柔性焊接平板柔性工装技术在国外飞机制造中体现得特别明显,典型的应用有飞机壁板柔性装配工装、翼梁柔性装配工装、水平安定而升降舵柔性装配工装、机身柔性装配工装和总装用的柔性对接工装系统、复合材料切钻夹具等。
  (1)多点阵成形真空吸附柔性工装。
  多点阵成形真空吸附柔性工装是一组或多组带真空吸盘的立柱阵列,模块化的立柱可由程序控制二维移动到空间   位置定位,生成与装配件曲而   符合并均匀分布的吸附点阵,能和牢固地夹持壁板供钻孔、铆接和铣切等装配工作。当壁板外形发生变化时,吸附点阵在伺服控制下相应改变,工装外形和布局自动进行调整,通过改变定位和夹紧位置,可以适应不同的零部件结构和定位装夹要求,从而降低了综合成本,缩短了工装准备周期和产品的研制周期。类似的柔性工装还用于翼梁、升降舵、机身的柔性装配和环铆系统中。
  (2)行列式高速柱阵柔性工装。
  行列式高速柱阵工装适用于壁板及翼梁装配,如波音727、737、777、C-17等飞机翼梁的装配和空客A330系列机翼壁板的装配。新的A380壁板及翼梁装配也采用了此类工装。空客机翼壁板柔性装配工装可完成A330/340、A319/320/321/A300系列飞机的机翼壁板的装配,它具有模块化、数字化、自动化的特点。
  (3)移动装配生产线。
  波音公司将飞机放在由传送链移动的轮车生产线上,使飞机沿生产线移动装配。通过射频信号实时传送来实现对飞机移动装配生产线的远程控制,并监控飞机的移动情况。飞机在2个装配台的移动只需1h,可同时移动7架飞机,并能保证飞机之间的等距及等高。同时因传送链在地板上,地下总线能够保证恒电流供应及防火等监控管理。目前,波音公司已经在移动装配生产线上连续建造了波音717、737、757等单通道飞机,该技术大大缩短了民用飞机交付时间。
  二、柔性工装特点
  飞机产品为常见的零件为大型的梁框类和大型的壁板蒙皮类零件。这两种零件对应两类工装:一种是面向刚性零件的,如大型的梁框类;一种是面向柔性薄壁板零件的,如大型的壁板蒙皮类。这些工装系统具有动态重组性,工装与数控机床形成一个融合体,可协调一致加工。工装作为加工系统的一部分,能快速嵌入到制造系统中。工装控制系统与机床控制系统能进行实时的网络接入。
  工装设计   保证加工零件的质量,如精度、表面粗糙度。工装系统通常由夹持器和定位器组成,它们具有在加工过程中定位、夹持、支撑工件的功能。按传统的方法,在复杂零件的数控编程中,一种零件设计一套工装,这些工装设计往往依赖于经验决定一个适当的工装方案。而工艺准备、工装元件设计和工装的布局常常在机床设计、制造交付用户后才开始考虑,由于生产准备周期长,这样就阻碍了机床佳性能的发挥和利用。
  三维柔性焊接平板柔性工装系统与数控机床一体化的敏捷机床,可同时控制工装和制造过程。通过一种系统的、快捷的方法把加工工装设计也纳入到柔性制造领域中,大大缩短了生产准备周期。
  许多方法实现了工装系统的柔性,种方法是制造一个柔性系统,它包含了许多可换的称为模块的基本元件,工装的配置采用基本模块来构建,所用元件通过标准连接件连接起来;种方法是制造一些可重构的基本部件,促其内部调节变化来满足工件的不同特点;第三种方法是采用相变材料。
  基于柔性多点吸盘式夹持工装系统便属干可快速重构的系统,采用一种全新的数字量传递的蒙皮制造技术,与工艺数字化和数控设备结合很容易实现蒙皮零件的数字化生产,可使模具工装制造周期减少到当前的1/3一1/4,工时减少到1/8;模具工装的数字化和柔性化,使生产灵活性得到极大改善,生产效率显著提高,模具工装外形的调整可在10min内自动完成,对于多品种小批量蒙皮零件的生产具有   优势。该工装安装方便,蒙皮定位方便,精度高,可以方便用干现有航空五坐标数控铣切设备,建立蒙皮数字化生产线。
  柔性工装系统分为两大类:模块结构的柔性工装系统(MFFS)单一结构的柔性工装系统(SFFS)。