李 棟 張偉林 劉丁榮

（1.空降兵軍運輸航空兵旅一大隊定檢中隊，隨州 432700；2.空降兵軍運輸航空兵旅一大隊機務(wù)中隊，隨州 432700）

隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，居民生活品質(zhì)不斷提升，我國航空航天事業(yè)也迎來了發(fā)展的黃金階段，引起了社會各界人士的共同關(guān)注。在所有的航空機械設(shè)備中，飛行器大型薄壁件制造技術(shù)尤為重要。被稱為“飛行機體制造的六大核心技術(shù)之一”的飛行器大型薄壁件的制造工藝，一直是擺在全球飛行器生產(chǎn)企業(yè)面前的一道難題。因此了解該項技術(shù)在國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，并科學(xué)使用柔性工裝技術(shù)，能夠有效促進行業(yè)發(fā)展內(nèi)在需求。

1 飛行器大型薄壁件制造工程發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀

在飛行器大型薄壁件制造過程中，使用新型技術(shù)和柔性工藝設(shè)備，能夠有效地解決生產(chǎn)過程中遇到的難題，為了客服這一技術(shù)難題，許多國家都投入了大量研發(fā)精力，其中最具代表性的幾個國家就是美國、德國、法國以及日本。對上述幾個國家對外公開的研發(fā)資料進行深入分析能夠發(fā)現(xiàn)，這些國家在使用柔性工裝技術(shù)時，通常使用以下幾種方法：誤差預(yù)測、變形分析和切削力模型等。其中由美國Rohr Industries公司首創(chuàng)并推出的柔性機器人工作單元最具代表性，并且該機器人已經(jīng)被廣泛投入到飛行器機身部件裝配環(huán)節(jié)的當(dāng)中；由法國Dufieux Industrie公司研發(fā)并推出的新型鏡像銑系統(tǒng)也很有代表性，這一系統(tǒng)能夠有效提升蒙皮類零件銑切加工效果。

1.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

在國內(nèi)，有較多企事業(yè)機構(gòu)參與到飛行器大型薄壁件制造柔性工裝技術(shù)研究工作中，并取得了一定研究成果。同時該領(lǐng)域許多專家和學(xué)者不斷地進行研究，從我國飛行器大型薄壁件制造工藝實際需求出發(fā)，研究出了一系列實用性更強的方法。此外，一些高等院校和專業(yè)研究機構(gòu)，針對于柔性工藝技術(shù)實際生產(chǎn)環(huán)節(jié)也展開了深入的、系統(tǒng)化的研究，例如吉林大學(xué)在板材多點成型薄壁件制造柔性工裝技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究推出了多種不同規(guī)格多點成形設(shè)備，并設(shè)計出了可以在CAD中計算板材與各沖頭接觸點的快速算法，大大提高了這類設(shè)備制造效率。

2 飛行器大型薄壁件制造柔性工裝技術(shù)的應(yīng)用策略

2.1 機床工裝集成與互動技術(shù)

目前，國內(nèi)外對飛行器大型薄壁件制造柔性工裝技術(shù)，都有了各自理論成果，并摸索出了一些寶貴的實踐經(jīng)驗。其中，依托于先進互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字信息技術(shù)，能夠把機床和工裝集成到一起，形成一種新型的加工系統(tǒng)，該系統(tǒng)目前已投入到實際生產(chǎn)中，有效地促進了機床與工裝之間的互動操作，進而提高了飛行器大型薄壁件制造的商業(yè)價值和社會效益。

在實際生產(chǎn)中，機床工裝集成與互動技術(shù)的典型案例是通過機床和工裝之間互動交流對刀具運動軌跡進行實施校正。具體來說，依托于多點柔性工裝技術(shù)中的傳感器，檢測不同工裝受力信息，之后其中計算機部件接收這些信息，并模仿機器人運動，實現(xiàn)對不同工裝部件的自動化調(diào)整，保證每一個環(huán)節(jié)的布局結(jié)構(gòu)都維持在最佳狀態(tài)。

2.2 智能預(yù)測閉環(huán)成形技術(shù)

長期以來，回彈問題一直是影響飛行器大型薄壁件制造質(zhì)量和效率的一個重要因素，也是在生產(chǎn)過程中經(jīng)常需要面臨的技術(shù)難題。為有效解決這一難題，我國組建了專業(yè)技術(shù)團隊，進行了大量技術(shù)攻關(guān)，發(fā)明了基于智能化預(yù)測閉環(huán)成形技術(shù)。在實際生產(chǎn)過程中，這一技術(shù)能夠有效解決回彈問題。例如，在國內(nèi)某地區(qū)制造單位中，通過使用智能化預(yù)測閉環(huán)成形技術(shù)，并與數(shù)學(xué)模型、人工智能技術(shù)相結(jié)合的，對設(shè)備生產(chǎn)過程中的回彈量進行預(yù)測和判斷，在此基礎(chǔ)上實施閉環(huán)精準(zhǔn)控制。實驗結(jié)果表明，這種方法能夠有效降低回彈問題帶來的影響，提高了成形精度與產(chǎn)品質(zhì)量。

2.3 全數(shù)字自動化柔性裝配技術(shù)

除了上述兩種技術(shù)，全數(shù)字自動化柔性裝配技術(shù)也是柔性工裝技術(shù)大量使用的一項技術(shù)。大型薄壁件制造和裝配是飛行器制造過程中最薄弱的一個環(huán)節(jié)，目前我國大多數(shù)生產(chǎn)機構(gòu)依然采用人工裝配方法，該方法不僅效率十分低下，而且產(chǎn)品質(zhì)量也不穩(wěn)定，再加上一線工人長期忍受繁重工作壓力，制約了整個行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。鑒于此，國內(nèi)某地區(qū)專業(yè)研究部門進行了大量試驗，發(fā)明了數(shù)字化柔性自動裝配技術(shù)，這項技術(shù)將柔性裝配技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)融合到一起，為整個行業(yè)發(fā)展提供了一條新道路。在這一技術(shù)基礎(chǔ)上，搭配柔性物流技術(shù)，還能有效解決生產(chǎn)過程中大型薄壁件變形問題；與基于機器人柔性自動裝配系統(tǒng)進行配合，還可以有效提高飛行器大型薄壁件制造柔性化和自動化水平。值得注意的是，結(jié)合最新數(shù)字化技術(shù)，能最大程度保障生產(chǎn)過程中裝配施工建設(shè)質(zhì)量，提升飛行器大型薄壁件制造商業(yè)價值與社會效益，保證整個行業(yè)快速發(fā)展。

3 結(jié)語

在飛行器大型薄壁件制造當(dāng)中，柔性工藝裝備系統(tǒng)管理和控制運行模式成為影響整個行業(yè)發(fā)展的一項核心技術(shù)。在當(dāng)前制造工作中，有關(guān)人員應(yīng)當(dāng)加強對飛行器大型薄壁件制造發(fā)展現(xiàn)狀的了解和掌握，判定其發(fā)展態(tài)勢，并在此基礎(chǔ)上，綜合運用機床工裝集成互動技術(shù)、智能預(yù)測閉環(huán)成形技術(shù)以及全數(shù)字自動化柔性裝配技術(shù)，有效提升整個行業(yè)發(fā)展水平。