飞机结构件生产线加工关键技术研究与应用

郑海燕

摘 要：当前飞机制造技术的发展也促进了飞机构件设计和制造的发展，并且对其提出了更高的质量要求。国外先进航空制造企业为了满足飞机制造要求，已经提出柔软化和自动化制造需求，在飞机结构件生产中已经实现自动化生产。本文通过对飞机中小结构构件加工模式的探究，了解飞机生产线加工的方法，对关键技术的可行性进行探究，希望能够提高航空制造企业生产效率和质量。

关键词：飞机结构件;生产线加工关键技术;研究;应用

当前生产行业自动化、智能化，这对于飞机制造业也有较大的影响，飞机制造业需要从自动化、智能化角度发展。当前我国对于飞机的制造要求增加，并且飞机结构件使用量也比较大，为了控制成本，降低人力资源，这就需要对飞机结构件生产的标准化进行分析，了解在飞机结构件加工中需要注意的问题，对关键技术进行分析。建立一条符合飞机结构件生产要求的生产线，这样能够生产出更多符合飞机制造的相关产品，促进我国航空业的发展。

一、飞机结构件生产线加工关键技术概述

飞机结构件生产线涉及的工作比较多，需要从关键技术、生产线构建、生产支撑体系等方面开展工作，做好生产规划工作。飞机关键技术研发中要从提高生产效率和控制生产成本方面开展，为了使用飞机结构件工作的开展需要引进和研发先进的机床，并且要自主发展生产线和柔性制造空间，引进大量的生产机床，将其运用到生产线规划中，实现生产线的数字化和自动化。飞机结构件生产要充分的考虑飞机产品类型、生产批次和工艺要求等，合理地选择工作平台，并且要进行测量工作，自动化开展加工、运输和物流等工作，合理地布局生产线。

飞机结构件生产线需要设计加工机床、搬运、自动感应门、机械臂运输轨道、人机交互控制板等，实现对生产过程的有效控制，同时需要控制加工的成本。生产的过程中需要重视与机床零点定位，并且要实现自动化行为。为了保证生产工作顺利实施需要采取自动定位技术，并且要将定位接头和工作台定位器配合精度提高到0.005mm以上。在生产的过程中需要进行定位，保证生产顺利进行。并且在典型飞机结构件生产的过程中要结合加工毛坯、尺寸和规则等要求开展工作，按照标准化要求开展工作，同时要对生产线上的零件进行高质量的加工，并且还应该利用机床探头测量结果，实现误差补偿。

二、飞机结构件生产线加工关键技术分析

（一）数控加工工艺

飞机结构件生产线加工需要针对生产线上的加工需求进行分析，对零件进行分类处理，按照线上零部件的加工要求实施。并且生产线数控加工方式能够降低误差，在生产中能够结合零部件的尺寸进行加工，其误差可以控制在一定范围内，保证生产出的飞机结构件合理运用，设计和制作也更符合零部件加工要求。飞机结构件加工中使用EBOM 与 PBOM 工艺读取数据信息能够确定结构件加工的方法，确定加工的要求。飞机结构件加工需要明确线上零件总体规划要求，制定工艺路线，全面的考虑零件的定位方案，实现规范化加工。同时还可以将飞机结构件加工流程编程，实现数据化加工，能够按照标准要求开展工作，能够有效地降低误差，提高加工質量。

飞机结构件加工前需要进行准备工作，尤其是零部件的大小、孔径等要求不同，需要做好工艺分析工作，准备好后开展相关工作，这样才能够方便定位和加工。做好准备工作后需要进行飞机结构件的粗精铣，还应该做好更换道具、更换工装、调整压力等工作。已经完成加工的零部件需要进行测量，确定零部件是否符合使用要求，并且要进行锐边倒圆，表面需要处理之后交付。

（二）飞机结构件生产编程技术

飞机结构件生产编程技术的运用可以确定加工零部件的位置，定位后实施，这样能够保证准确切割，对零部件毛坯进行处理，并且能够保证零件位置准确。在加工前需要将坐标在毛坯料上标记好，之后第二面零部件上将坐标设计在毛坯上，做好定位工作后按照设计的参数操作机械进行生产活动。

生产前需要做好进退刀设计工作，尤其是由于机械化操作，若是其进退刀不合理可能会影响操作人员安全，还有可能会出现设计的参数不满足实际要求等情况出现，因此在生产中需要设计进退刀的参数，一般是生产线需要距离平面100mm左右的位置，并且所有的抬刀距离都应该控制在条线上面，进行切割的时候需要控制下刀的速度，并且要以直线或是圆弧的方式进刀。生产线上零部件加工处理中需要保证加工的外线和内部形状一致，尤其是在加工的时候需要尽量采取螺旋式进刀方式。

飞机结构件大部分都有孔径，这在生产线上需要对孔径的大小计算，并且要充分的考虑打磨和使用等要求，并且在孔径设计中最小孔径需要在50毫米以上，并且粗加工的时候需要增加孔径一般是留下1毫米左右的位置进行加工，这样能够降低误差对于生产的影响，后续生产操作的空间也更大，进行粗加工的时候可以单独进行加工。

零部件加工需要降低刀具和用力等因素对于零部件切割的影响，避免由于受力不均衡出现切断刀或是弹刀等情况发生。并且需要在距离外形10毫米左右的位置设计退刀或是转角减速等功能，这样能够避免转角突然增大，并且能够在侧面留出余量。

（三）组合测量技术

飞机结构件批量生产后，由于生产量比较大，因此测量工作量增多，若是采取传统的测量方式可能无法满足生产要求。要想加快测量速度就进行组合测量工作，这样才能够确定结构件加工是否符合实际要求，能够有效的解决生产线上的加工问题，并且能够按照测量要求开展相关的检测工作，结合组合测量和坐标测量等方式能够将测量工作结合，实现批量快速测量，可以达到测量效果。组合测量技术的应用方法比较多，其中321测量方法是按照结构模型进行测量，确定零件的关键特定，制定模型空间坐标系，在这个基础上进行测量，这样就可以确定加工的零部件是否符合实际要求。最佳拟合法测量是在同一个平面上进行测量，在平面上或是在零件上找到三个点测量拟合零件坐标测量，通过三个已知的坐标测量能够建立坐标系进行测量。迭代法测量是利用不同精准度的特征元素建立坐标轴测量，通过特征元素约束测量，这种测量方式能够降低零部件特征和约束条件对测量的工作的影响，能够有效降低误差，并且还有可能出现零误差。

组合测量方法的运用能够解决飞机结构件测量问题，并且能够加快测量的准确度，对于飞机结构件生产有重要的价值。飞机结构件测量工作的开展能够按照要求实施具体的工作，分析在加工和布局方面需要注意的问题，将先进的技术运用到生产中，提高飞机结构件生产效率，提高结构件的精准度，这对我国航空制造业的发展也有重要的价值。

结论：综上所述，为了适应航空领域的发展，需要对飞机结构件的加工进行分析，当前飞机结构件的精准度要求比较高，现在还无法实现自动化智能化生产，因此需要对当前的生产技术进行分析。国外很多国家都已经开展飞机结构件智能化，柔软化的生产线构造，我国也需要加强这方面的研究，提高我国的飞机结构件制造水平，赶上国际水平。针对飞机结构件生产线进行分析，将生产工艺编制、组合、测量等关键技术运用到生产线中，提高我国现有飞机结构件加工效率，促进我国航空业发展。

参考文献：

[1]刘葳，陈云雷，池力.飞机结构件智能生产线管理系统研究[J].中国设备工程，2020（11）：33-34.

[2]刘葳，陈云雷，池力.飞机结构件自动化装夹系统研究[J].中国设备工程，2020（10）：205-206.

[3]李杰，夏远猛，宋智勇，帅朝林，刘大炜.飞机结构件柔性生产系统设备布局分析与优化[J].航空制造技术，2020，63（06）：51-56.

[4]俞鸿均，汪裕杰，熊航，马南峰，何辉.飞机结构件生产线加工关键技术研究与应用[J].航空制造技术，2019，62（18）：83-89+101.

[5]宋智勇，李杰，刘大炜.面向智能制造的飞机结构件数字化车间构建关键技术[J].航空制造技术，2019，62（07）：26-31.

[6]高鑫，龚清洪，孙超.飞机结构件智能制造关键技术研究[J].制造技术与机床，2017（08）：45-49.