飞机结构件柔性快装夹具设计制造

徐涛 程世明 徐健宇

摘 要：提高柔性快装夹具的设计制造质量，可以使飞机结构件的应用价值得到更加充分的显现，并保证飞机制造精度以及制造效率得到有效提升。在当前社会各界对于飞机的组装效率提出更高期待的情况下，实现飞机结构件柔性快装夹具的合理制造，能够使飞机制造方能够更好地满足社会需求。该文首先对飞机结构件柔性快装夹具设计制造存在的具体问题进行了总结分析，并结合当前的市场需求特征，制定了提高柔性快装夹具设计制造水平的具体策略。

关键词：飞机结构件柔性快装夹具设计制造  构建质量

中图分类号：V217 .22文献标识码：A        文章编号：1672-3791（2022）01（b）-0000-00

Design and Manufacture of Flexible Quick Assembly Fixture for Aircraft Structural Parts

XU Tao CHENG Shiming XU Jianyu

（AVIC Jiangxi Hongdu Aviation Industry Group Co.， Ltd.， Nanchang， Jiangxi Province，330000 China）

Abstract： Improving the design and manufacturing quality of flexible fast assembly clamp can fully show the application value of aircraft structural parts， and ensure the effective improvement of aircraft manufacturing accuracy and manufacturing efficiency. In the current situation of higher expectations for the assembly efficiency of aircraft from all walks of life， the realization of reasonable manufacturing of flexible quick assembly fixture of aircraft structural parts can make the aircraft manufacturer better meet the needs of the society. In this paper， it firstly summarizes and analyzes the specific problems existing in the design and manufacturing of flexible quick assembly fixture for aircraft structural parts， and formulates the specific strategies to improve the design and manufacturing level of flexible quick assembly fixture combined with the current market demand characteristics.

Key Words： Aircraft structure parts; Flexible quick assembly clamp; Design and manufacturing; Construction quality

飛机结构件的种类多种多样，只有充分实现柔性夹具等夹具的合理制造，才可以保证飞机结构件实现高水平的安装和应用。因此，对当前柔性快装夹具设计制造存在的问题进行总结，并制定相应的改进策略，是很多飞机结构件制造人员重点关注的问题。

1飞机结构件柔性快装夹具设计制造存在的问题

1.1混合型装夹面的飞机结构件的配置存在不足

部分柔性夹具的设计方案制订过程中，对于混合型装夹面的特征缺乏足够关注，未能对圆弧形装夹面和平面性装夹面的占比情况进行有效总结，导致纯平面构件的局限性无法得到明确，难以在有效管控装夹技术复杂性的情况下，实现对飞机构件的合理选取，也使得飞机构件的安装程序无法得到合理调节。

1.2纯平面型装夹面的飞机结构件的制作水平较差

部分纯平面型装夹面飞机构件在制作过程中，缺乏对尺寸模型的合理应用，未能结合圆弧形装夹面的特征，制定飞机构件的合理操作策略，导致底座面的驱动性作用无法得到显现，难以在装夹操作合理实施的过程中，实现对平移定位方案的合理调节，导致装夹作业无法顺利完成。

1.3柔性夹具单元的设计缺乏合理性

一些柔性夹具单元的设计方案在构建过程中，对于模块化单元的特征缺乏足够重视，未能对柔性夹具单元的功能进行有效分析，导致影响尺寸变化特征的因素难以得到充分明确，无法在结构形状等因素得到准确识别的情况下，更好地满足柔性夹具系统的设计和使用需要。部分柔性夹具单元的设计缺乏对电磁盘自由移动情况的考察，未能对不同尺寸的磁盘进行合理装夹，导致电磁盘的通电时间无法得到有效控制，难以在断电时间得到合理设置的情况下，更好地满足电磁驱动设备的自由移动需要。

1.4柔性夹具的分类缺乏科学性

实现柔性夹具的科学分类，可以使飞机结构件柔性快装夹具得到更加科学的设计与应用，但是，一些夹具在制订分类方案的过程中，对于飞机构件的复杂情况缺乏足够重视，未能对机床的加工作业需求进行全面分析，导致数控铣削等技术的应用优势难以得到凸显，无法为飞机构件夹具的合理选择和有效应用提供帮助[1]。

2飞机结构件柔性快装夹具设计制造优化策略

2.1提高混合型装夹面构件的配置水平

混合型装夹面构件的配置需要加强对圆弧形构件和平面型构件比例的关注，尤其要对飞机构件的复杂装夹需要进行考察分析，使不同类型构件的装夹需求可以得到进一步明确，以便能够在装夹程序的复杂性得到明确的基础上，有效提升自动旋转技术应用质量，为圆弧装夹面更好地满足飞机构件装夹需要提供帮助。要加强对装夹工作整体程序构成情况的研究，尤其要对平面型装夹的特征进行考察分析，使传感器装置的数据信息输出需求可以得到满足，并保证在装夹面信息得到准确判断的情况下，充分适应输出压力的控制需要。混合装夹面构件的配置工作还必须加强对构件最小旋转角度的关注，尤其要对滑块的运行状态进行分析考察，使滑块可以面向终端位置完成移动，为混合型装夹面构件的高质量应用提供必要支持[2]。

2.2提升纯平面型装夹面构件的制作质量

要加强对纯平面型装夹面特征的关注，并完善相关尺寸模型，尤其要对平面型装夹面飞机构件在装夹过程中的便捷性特征加以考察，使底座面的驱动性作用可以得到显现，为平移定位技術方案的改进提供有利支持。飞机结构件柔性快装夹具需要与飞机的形态特征相符合，尤其要对飞机各类部件的尺寸信息进行完整的研究，使吊装作业在实施的过程中，可以实现对装夹系统各部位信息的精准掌握，以便能够在装夹系统的损坏问题得到管控的情况下，更好地满足吊装作业的顺利实施需要。吊装作业的推进必须保证获得专业技术人员的支持，尤其要对影响飞机构件方位特征的各方面信息加以分析，使夹具系统可以实现顺利启动，以便能够在液压系统的驱动功能得到凸显的情况下，更好地适应飞机构件的自由移动需求，为纯平面型装夹面构件的合理应用提供有利支持。

2.3提高柔性夹具单元设计水平

柔性夹具单元的设计需要加强对模块化单元特性的分析，尤其要对柔性夹具单元各功能的分布情况进行精准分析，使柔性夹具系统能够在尺寸形状等关键性信息得到精准掌握的情况下，充分适应飞机结构件安装需要，为夹具系统的合理化配置提供必要支持。一定要加强对飞机结构将快速安装需求的重视，尤其要对飞机构建各组成因素的共同使用情况进行精准分析，使电磁盘的吸引作用可以得到进一步明确，以便能够在电磁盘实现自由移动的情况下，更好的满足断电状态下的底座调整需要。要加强对电磁驱动相关影响力的关注，尤其要对平面型装夹面的转换需求进行有效考察，使影响飞机装夹效率的各方面因素可以得到明确，以便能够在人为因素的误差现象得到有效改进的情况下，更好地提升滑块等影响因素的规避，使传感器所受的不利影响可以得到有效控制。柔性夹具单元的设计工作还必须加强对自由定位技术的考察，尤其要对电磁盘控制工作的相关需求进行完整的分析，使定位点可以得到合理选取，以便能够在自动夹紧技术得到合理操作的基础上，充分提高夹紧精确度的调整质量，使飞机的结构材料可以得到高质量的配置，满足柔性夹具夹紧力的控制需要[3]。

2.4提高柔性夹具分类合理性

要结合飞机构件的使用需求，对柔性夹具的分类方案进行合理设定，尤其要对机床加工作业完整性进行考察分析，使数控铣削技术可以得到更加灵活的应用，保证可以在航空制造业的相关技术需求得到完善的基础上，提高飞机构件夹具配置水平，保证可以在明确工装夹具特征的情况下，为夹具的合理分类提供帮助。柔性夹具在制订分类方案的过程中，要根据随机加工的实际需要，对飞机构件夹具的变化特征进行考察，尤其要对夹具的安装速度进行总结，使结构件安装可以实现定位点的精准选取，以便能够提高部件的快速夹紧质量，保证柔性夹具具备更强的运行稳定性。飞机夹具在制造过程中，要加强对装夹操作相关特征的考察，结合飞机构件自身的属性特点，对外部因素对构件性能的影响进行精准分析，以便能够为装夹精度的优化提供充足保障。柔性夹具在分类过程中，还需要加强对装夹系统自动松开功能的关注，使飞机构建的形状及尺寸可以得到合理调节，以便能够在柔性夹具的装夹需求得到明确的基础上，为提高夹具分类使用质量提供精准保障[4]。

2.5提高快速装夹方案的构建质量

在快速装夹方案设计过程中，需要根据柔性快速装夹需要，对工件的自动定位方案进行调整创新，尤其要对柔性夹具单元的特点进行完整分析，使工件可以实现自动夹紧处理，并保证在机床自动加工技术得到改良的情况下，提高自动测量技术应用质量，为工件及时完成自动修复提供帮助。快装夹具方案在构建过程中，需要加强对夹具卸载情况的重视，及时调整夹具安装流程，以便能够在机床的对刀点得到明确的基础上，有效提升夹具系统工作原点的识别精准性，保证机床可以在实时监测运行状态的情况下，满足快速装夹方案的运行需要。要加强对结构件毛坯吊起情况的关注，尤其要对夹具系统的支撑座情况加以考察，使结构件方位可以得到合理调整，以便能够在支撑座的中心方位特征得到明确的基础上，实现PLC系统自检流程的有效调节，并保证在系统异常现象得到精准认定的同时，更好地满足快速装夹方案的运行需要。快速装夹方案的构建还必须加强对电磁阀特征的关注，尤其要对液压系统的驱动性作用进行深入分析，使柔性夹具单元可以得到合理移动，并保证在上下滑块得到合理调整的情况下，实现对压力传感器装置的灵活使用，为快速装夹方案更好地满足飞机结构件安装应用需求提供帮助[5]。

2.6提高自动定位技术应用水平

自动定位技术的应用需要与柔性夹具的自动夹紧过程相符合，尤其要对滑动传感器装置所具备的多方面应用价值进行完整的分析，使传感器装置可以在精准检测压力大小的情况下，实现对夹紧动作的合理设置，使自动定位技术可以与自动夹紧程序相符合。自动定位技术的应用一定要加强对机床设备各项产生构成情况的考察，尤其要对结构件加工所需条件加以总结，使红外线检测系统可以与工件的自动检测需求相符合，并保证工件具备更高的合格率。自动定位技术的应用需要保证偏差数据得到精准记录，尤其要对柔性夹具的松开和归位时间进行正确把控，以便能够在毛坯吊装需求得到满足的同时，提高自动定位技术的应用质量。飞机构件在安装的过程中，需要对自动定位技术的相关偏差信息进行精准记录，尤其要对偏差数据和相关图表资源进行有效收集，使故障信息可以在分析对比的过程中，充分满足飞机制造和使用需求，以便能够在飞机完成全部加工的情况下，实现对故障部件的规范报废处理。自动定位系统在使用过程中，还需要对系统的关闭时间进行合理选取，为工件库的构建及使用创造有利条件[6]。

3结语

飞机结构件安装关系到飞机的使用质量，唯有实现对航空制造业相关问题的精准掌握，并使柔性快装夹具得到合理应用，才可以更好地满足飞机结构件的安装和使用需求。因此，对柔性快装夹具设计制造存在的具体问题进行总结，并结合飞机制造和使用的实际需要，制定提升柔性快装夹具设计制造质量的策略，对提高飞机的总体制造质量，具有十分重要的意义。

参考文献

[1]  叶俊.桥臂类零件自适应专用夹具的设计[J].机电工程，2020，37（12）：1525-1529.

[2]  韩文杰，邢晨.飞机结构件柔性夹具的设计与分析[J].中国新技术新产品，2019（10）：42-43.

[3]  蔡继钊.飞机结构件柔性快装夹具设计[J].中国新通信，2018，20（16）：209-210.

[4]  王东，王细洋，肖尧先.飞机结构件快装夹具[J].机械工程师，2017（12）：30-32.

[5]  王建军，冯琦，方瑞，等.飞机结构件数控制造进度管理研究[J].教练机，2021（2）：41-44.

[6]  秦国华，郭翊翔，王华敏，等.飞机整体结构件的“加工变形-疲劳寿命”多目标结构优化方法[J].工程力学，2021，38（8）：222-236.