科技成果

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成果名称: 飞机翼面在线装配便携式三坐标精加工技术研究

成果登记号: 9612019Y0638

第一完成单位: 西安飞机工业(集团)有限责任公司

联 系 人: 田野

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新技术

技术领域: 航空航天

应用行业: 制造业

成果简介:

1.项目所属科学技术领域:

    "飞机翼面在线装配便携式三坐标精加工技术研究"项目主要属于飞机制造技术领域,同时也涉及到机床技术、流体传动和控制技术。

2.主要技术内容:

    ① 完成了飞机翼面在线装配便携式三坐标精加工总体设计技术研究(总体)

    针对飞机翼面空间狭窄的结构特点、高精度的制造要求和大批量生产需求等亟待解决的技术问题,在国内首次提出了飞机翼面在线装配便携式三坐标精加工总体技术方案与架构。通过对翼面装配流程和关键要素、精加工流程和关键要素、以及集成控制流程和关键要素的分析与设计,实现在一个站位上完成飞机翼面装配、便携式三坐标精加工和一键式集成控制的工作,较传统技术方案的产能提高4倍以上,发表了1篇技术论文。

    ② 完成了翼面在线装配工艺及其装备设计技术研究(装配工艺及装备)

    针对常规翼面装配工艺流程过长、装配装备系统复杂,无法满足在线精加工的实际问题,提出了"主定位+副限位"的装配定位方法。开展了装备框架柔性化、压紧机构自动化、定位机构正交化等技术研究并形成了相应的专利技术装备,实现了翼面装配定位要素减少20%,装配装备复杂度明显简化,便于在线精加工的目标,申报并授权了3项国家发明专利。

    ③ 完成了翼面在线精加工工艺及其便携式三坐标铣床设计技术研究(加工工艺及装备)

    针对翼面在线精加工面临的产品自定位、装备刚度弱、空间狭小、多种装备集于一个局部空间的不利环境,提出了基于便携式三坐标铣床的精加工方法。通过对加工对象、加工流程、加工路径和加工参数的分析,研究设计了一套带有集成式小微铣切头的便携式三坐标铣床,实现了翼面精加工平面度由0.127 mm提高到0.0635 mm,位置度由0.254 mm提高到0.127 mm,粗糙度提高到Ra3.2提高到Ra1.6的质量目标,实现了铣床质量低于35Kg,便于提携的功能,申报并授权了2项国家发明专利,发表了1篇技术论文。

    ④ 完成了一键式集成控制系统设计研究(控制系统)

    为了解决在复杂狭小空间内无差错地控制精加工装备,减少人为差错,杜绝加工质量隐患,提出了基于一键控制的集成控制方法。通过设置多种控制信号的优先级关系,有序控制平面内各个方向行走气马达的正转、反转和停止,自动按照规划路径完成对接面加工,实现了便携式三坐标铣床及集成式小微铣切头的一键控制功能,降低了操作难度和误操作风险,申报并授权了1项国家发明专利,发表了1篇技术论文。

3.技术经济指标

    ① 在一个站位上完成飞机翼面装配、便携式三坐标精加工和一键式集成控制的工作,较传统技术方案的产能提高4倍。

    ② 简化装配工艺流程,减少装配定位要素20%,实现装配装备柔性和自动化功能。

    ③ 采用便携式三坐标精加工方法,平面度由0.12提高到0.08,位置度由0.2提高到0.1,粗糙度提高到Ra3.2提高到Ra1.6,铣床质量低于35Kg,便于提携。

    ④ 简化操作方式,减少按钮数量,设计一键式控制方法,降低操作难度和误操作风险。

4.促进科技进步意义

    飞机翼面在线装配便携式三坐标精加工技术为国内首创,不仅解决了制约飞机批量生产的重大技术问题,同时也掌握了之前只有空客公司所掌握的在线装配便携式三坐标精加工技术,对于技术的自主可控具有重要意义。

5.应用推广情况

    于2016年开始应用于国际装包项目B737的襟翼制造,并在A320机翼制造上得到推广。