从一则真实的故事讲起。
1993年的一篇论文。
1986年9月7日,我开始写人生的第一篇在公开杂志上发表的科技论文《试论工装制造的柔性化自动化》,草稿在方格稿纸上写了17页,约6,000多字,文章参加了西飞公司科协组织的科技论文竞赛活动,获得二等奖,接着,西飞内部刊物《红安科技》在1987年的第一期上刊登出来,还得到50.4元的当时看来如“巨额”般的稿费。
1991年,我到德国不莱梅空客公司工作了一段时间,研究了空客在飞机制造中的柔性工装,回国后,把前面的文章重新进行改写和完善,1992年8月份,适逢北京《航空工艺技术》杂志社主编到西飞开会,看到我写的这篇论文修改稿,特别感兴趣,推荐在《航空工艺技术》上发表,我当然高兴了,按照杂志发稿的要求将题目名字进行了后,就以《简论工艺装备柔性化》为题向该杂志投稿,没有想到在1993年的第一期《航空工艺技术》上就发表了。有了这篇文章,我在航空制造领域就有了小小知名度了,记得文章发表后不久,当时的西飞公司总工程师林更元找到我,问我是不是在《航空工艺技术》上发表了关于柔性工装技术的文章,我说是,他说,怪不得他去西工大找资深教授,他在大学时期的导师佘公番教授,让其到西飞讲讲柔性制造技术,他的导师很纳闷地告诉他,你们西飞有现成的这方面人才呀,不用我去讲,林总丈二和尚摸不着头脑,问谁呀?导师把《航空工艺技术》杂志拿出给他看,他才知道我在这方面已经研究好久了。
今天,不去说我的那篇文章,只谈谈波音在柔性装配工装方面的事情。
波音公司开发的柔性装配工装是一种创新的装配工具,用于提高飞机部件的装配效率和精度。以下是其具体工作原理和应用:
1.可移动夹具的使用
波音的柔性装配工装通过多个独立的可移动夹具来实现复杂部件的精确对齐和固定。这些夹具可以根据设计要求灵活调整位置,确保部件在装配过程中保持设计的几何形状。例如,在737 MAX发动机短舱前缘(lipskin)的装配中,技术人员利用这种工装精确对齐部件,并通过“钻孔和填充”超过300个铆钉和紧固件。
2. 自动化与精确控制
该工装结合了现代自动化技术,通过计算机控制夹具的移动和定位,确保装配过程的高效性和一致性。这种自动化设计不仅减少了人工操作的误差,还显著提高了装配速度。
3. 电磁铁的应用
在某些柔性装配系统中,波音采用了电磁铁技术。通过电磁铁生成的磁力,将钢块固定在结构内部,从而实现对部件的夹紧。这种设计特别适用于“封闭结构”,如机身桶段和机翼盒组件。电磁铁的夹紧力可以通过调节电流和钢块的大小进行精确控制,以满足不同装配需求。
4. 灵活的装配方式
波音的柔性装配工装还支持多用途的装配方式。例如,电磁铁可以与多功能末端执行器(MFEE)结合,沿着机身外部的轨道移动,同时内部的技术人员使用钢块配合,实现对部件的精确夹紧和固定。
5. 减少装配应力和变形
柔性装配工装通过精确的夹紧力控制和灵活的定位,能够有效减少装配过程中产生的应力和变形。这种设计特别适用于复杂结构的装配,如发动机短舱和机翼组件。
通过这些技术,波音的柔性装配工装不仅提高了装配效率,还确保了飞机部件的高质量和可靠性。这种创新的装配方法为未来飞机制造技术的发展奠定了基础。
波音和空客的柔性工装技术近三十年来已经成系列化,标准化,这方面值得中国的航空工业学习,特别是航空制造业内的工艺装备部门最清楚自己需要什么,采用什么样的柔性技术才能够满足型号飞机的制造要求,依靠生产线供应商虽然也是一种方法,但自己的工艺装备研发能力才是飞机制造核心技术可控的关键要素。
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