飞机数字化装配柔性工装的低成本化

【前言】飞机数字化装配柔性工装的低成本化由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。2、飞机数字化装配柔性工装低成本化的思路 从柔性工装的结构以及特征上来看，工装软件系统的成本基本上是固定的，所以，要想把柔性工装的成本进一步降低一定要对它的硬件系统进行充分的考虑。其中主要体现在以下几点：第一，工装的机械构成上，可以从几个方面来降低柔...

【摘要】近些年来，飞机装配中工装的主要体现形式是数字化的柔性工装。柔性工装通过它的软件系统以及硬件系统，充分实现了工装的自动以及柔性的重构作用。可是柔性工装的具体特征决定了其具有较高的制作成本。本文主要是以飞机数字化装配柔性工装的低成本化为研究对象，之后通过飞机数字化装配柔性工装的组成以及特性、飞机数字化装配柔性工装低成本化的思路、飞机数字化装配柔性工装低成本化的方法三个方面对研究对象进行进一步的探讨和研究。

【关键词】飞机；数字化；柔性工装；低成本化

近些年来，飞机数字化装配柔性工装的使用范围越来越广，这样不但把工装的数量大幅度降低，飞机产品的生产以及准备的周期也逐渐缩短，另外整架飞机的装配制造成本也减少了，这些都是飞机数字化装配柔性工装的主要特点。柔性工装的优点虽然很多，可是它的结构也比传统的工装复杂很多，同时柔性工装设备化以及系统化的发展方向，大大提高了单件柔性工装的生产成本。当代飞机的精益性要求非常高，目前已经把柔性工装的低成本化当成了减少飞机生产成本的一个突破口。从当前情况来看，利用减少柔性工装的生产成本来逐步降低飞机的生产成本，已经成为国际上研究的主要方向。而对柔性工装低成本化的进一步探讨和研究，也成为了目前对柔性工装研究的主要议题。

1、飞机数字化装配柔性工装的组成以及特性

在当代的飞机装配当中使用数字化柔性工装的目的是为了能够进一步提高飞机装配中工装的快速应变能力以及产品的变化能力。柔性工装主要是由硬件以及软件两个部分组成的，软件一般包含测量、控制、优化计算以及装配仿真等软件；硬件一般包含结合在一块儿的很多模块化的结构单元、数字化测量的设备以及控制系统等。柔性工装的主要特性是数字化、柔性化、自动化以及模块化。柔性化的特征主要体现在工装有着迅速重构以及调整的能力，因而一套工装能够用在很多产品的装配上面，该特征是柔性工装的最主要特征；数字化的特征主要表现在柔性工装从设计到使用的整个过程都是使用数字量的传递方法来传递的，它是一种数字化工装；模块化主要表现在柔性工装是由一些有着模块化特征的多个单元来构成的，模块化结构单元的重新构成让工装的柔性得以实现。

2、飞机数字化装配柔性工装低成本化的思路

从柔性工装的结构以及特征上来看，工装软件系统的成本基本上是固定的，所以，要想把柔性工装的成本进一步降低一定要对它的硬件系统进行充分的考虑。其中主要体现在以下几点：第一，工装的机械构成上，可以从几个方面来降低柔性工装的成本，如材料选择的方面，零件加工的方面，安装工艺的方面等，尽可能的去选择一些性价比比较高的结构件，对工装的机械结构尽可能的优化，在确保柔性工装的强度以及刚度要求的前提下，对材料进行优化设计，尽量降低材料的损耗。第二，柔性工装和传统的刚性工装来比较，成本提高的核心原因是控制系统增加，特别是那些需要对各个定位点进行主动调整的工装，其多轴数控系统的增多，直接引起工装生产成本的增加。所以，从控制系统的角度出发来降低柔性工装的生产成本是一个很好的方法。第三，除了以上的方法之外，伴随当代飞机结构件刚性的增强，可以考虑一下在飞机的装配中采取不用工装来进行装配的办法，通过减少工装的数量，来把飞机的生产成本降下来。所以，不用工装进行直接装配的办法，也是减少工装成本的一个主要思路。

3、飞机数字化装配柔性工装低成本化的方法

3.1机械结构

柔性工装的机械结构一般包含很多模块化的单元以及工装的骨架。一般来说，要给模块化单元提供足够的运动空间，这样可以增强工装的适用性。模块化单元的结构相对紧凑，从它的结构上来降低工装的成本不是很容易。而相对而言，工装的骨架结构一般比较简单，而且尺寸也比较大，都是一些梁架结构，还可以进行一定的优化。所以，应该着重从工装骨架的角度来对降低柔性工装成本的方法进行深入研究。减少柔性工装骨架结构的生产成本，一般要考虑以下两个方面：一是，材料的选取方面；二是，连接方式。详细的论述如下：第一，工装的骨架结构尽可能选择型材等一些标准件，一般情况下，标准的型材使用的比较广泛，成本一般也比较低，而且用不着加工，只要按照工装的功能以及需求剪下所要求的长度就可以了。比方说，骨架的梁结构可以应用一些标准的矩形截面以及方形截面的型材，这样不仅可以把工装的材料成本降低，同时还能够尽力实现工装骨架的稳定性。第二，工装骨架结构的连接最好使用螺接，这种连接方法是可以拆卸的，在接头的地方利用螺栓把各种的型材连到一块儿，之后通过连接件所形成的摩擦力把型材固定在相应的位置，这样不但可以确保骨架结构的刚度，还可以确保骨架材料在卸下来之后还能够重复性的使用，进而把工装的成本降低。所以，使用标准的型材，并且应用螺接的方法来对柔性工装的骨架进行构建，是可以有效降低工装生产成本的重要方法。具体如下图所示：

3.2控制系统

一般情况下，减少柔性工装控制系统的成本，主要考虑两个方面的内容：一是可以考虑从控制系统的结构上减少工装的成本；二是可以考虑从取消专用控制系统的方面减少工装的成本。详细的论述如下文所示：第一，在对控制系统进行考虑的前提下，把工装中各调形单元的调形方式进行改变，把多个并行调整转变成为逐个串行调整。在当代的柔性工装系统当中，大部分是使用调形单元同步并行的调形方式，使用这样的调形方式，工装控制系统就得需要一个超多轴的并且是专用的数控系统，这就加大了整个工装的生产成本。然而要是把工装的单元调形方式由并行调整向串行调整来转变，就能够进一步的简化控制系统。第二，把柔性工装的调整方式逐渐由主动式调整向被动式调整来转变，利用取消柔性工装专用调形控制系统的方法来进一步降低柔性工装的生产成本。柔性工装如果使用主动的调整方式，要想完成控制操作，还需要增设专门的控制系统，控制系统数量的增加，进而造成工装成本增加。所以，需要把工装的调整方式逐步由主动方式向被动方式转变才可以降低工装的制造成本。

4、结语

综上所述，从目前的情况来看，柔性工装的低成本化是当代飞机数字化装配工装发展的主要方向，而对柔性工装低成本化方法的进一步研究与使用，不但有利于对柔性工装的深入探讨和研究，还可以进一步提高飞机产品的精益性，意义非常重大。

参考文献

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