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摘要：本论文分析了飞机大部件的结构特点，工艺特征，约束关系，确定了大部件总装装配顺序对关键特性的影响，以及对装配过程进行有效的质量控制，从而科学、合理、高效地实现了装配顺序规划，提出了最优的装配顺序，避免了飞机部件实际装配的不可预见性，减少了返工，降低了研制、生产成本，缩短了飞机研制、生产周期。
关键词：飞机部件;约束关系;装配顺序;总装
中图分类号：TU文献标识码：A文章编号：（2020）-02-135
1.引言
任何产品都是由许多零件组装而成，这些零件必须按照规定的技术要求和规划好的顺序装配，才能获得所需最优的产品。
据统计，飞机装配工作所需人力约占总人力的1/3左右，超过40%以上的生产成本用于装配，飞机装配所需工时占生产制造总工时的40%以上，而影响装配工时，装配质量与成本的主要决定因素之-就是装配顺序。飞机结构复杂，异型零件多，装配约束关系确定困难，装配精度要求高。因此，要规划好最优的装配顺序是需要解决的-大难题，必须深入研究，科学设计。
2.飞机大部件装配顺序工艺设计
针对飞机大部件的工艺特点，结合飞机装配工艺规程、装配实施过程的要求，成立由飞机设计、工装、工艺、质量、材料、成本核算等方面人员组成的虚拟联合工作团队，采用面向总装快速实现的装配建模技术，生成部件装配顺序，装配流程规划，并对装配工艺进行评价，改进装配顺序设计，提出较优的装配顺序方案，利用3D虚拟装配技术对装配顺序进行动态模拟修证，最终获得最优的大部件装配顺序。具体研究方法如下：
2.1确定需总装在-起的大部件对象;
2.2组建装配顺序规划设计虚拟联合工作团队;
2.3对部件的数字化定义、装配公差、外形要求进行分析;
2.4对部件结构特征、工艺特性、装配关系进行探讨;
2.5对影响部件装配顺序的先决约束条件进行研究;
2.6对部件装配后的关键、重要特性明确实现路径;
2.7确保按此装配顺序的部件装配过程质量控制方法有效;
2.8进行虚拟模拟修证，获得最优的大部件装配顺序。
3.飞机大部件结构特征、工艺特性、装配关系分析
飞机大部件的尺寸大，外形及结构复杂，装配精度及理论外形精度要求高。所包含的零件多，形状各异，低刚度，多材料，连接方法、方式多，但装配准确度、协调互换性、定位基准精度等要求极高，使得大部件总装工作就显得更为重要和困难，解决这-问题的最有效途径就是要规划合理的装配顺序。如果对飞机大部件结构特征、工艺特性、装配关系进行深入分析，对需要总装在-起的各大部件按装配层次进行归类、排序，绘制流程图，用思维导图、结构化思维等工具，确定影响装配约束条件的各要素制约关系，从而明确飞机大部件之间的各种装配关系，则可以有效地提出飞机大部件总装的装配顺序。
4.飞机大部件总装顺序规划的约束条件分析
通过对部件的工艺特征分析，明确大部件总装的关键要素，就可进-步结构特征、工艺特性、装配关系分析，对装配工艺文件中要求必须优先考虑的约束条件首先分析，放在总装的第-步装配进行保证，-次类推，从而更快地规划出最优的装配顺序。必须要首先考虑的总装约束条件如下：
4.1理论外形精度;
4.2裝配精度;
4.3关键、重要特性;
4.4部件的互换性;
4.5装配准确度;
4.6装配基准;
4.7装配定位方法;
4.8工装结构形式;
4.9飞机产量。
5.飞机大部件总装顺序规划路经
通过对大部件结构特征、工艺特性、装配关系进行分析，对影响大部件总装顺序规划的约束条件进行研究，就可按如下路径进行总装顺序规划。
5.1.选择部件装配要素的定位方式;
5.2.确定保证理论外形精度、装配精度、互换性的方法;
5.3通过考虑其定位条件和通路确定各部件的定位顺序;
5.4明确各部件总装后质量控制及测量方法;
5.5通过3D模拟虚拟装配对初步规划的总装顺序进行优化;
5.6明确最优的大部件总装顺序路径与流程。
6.某飞机中机身总装装配顺序优化对比
通过对某飞机中机身总装进行时间采集记录及价值流程图分析，发现中机身总装过程中五块壁板存在多次上下架，吊装安全风险大，人员不能充分利用，影响中机身总装装配周期与质量。经过按本论文提出的装配顺序研究方法分析后，决定对中机身总装装配流程进行优化，从以前的五块壁板由下向上逐个制孔铆接改成五块壁板统-制孔统-铆接，节约壁板上下架时间的同时使得人员合理分配，经过3架机验证，平均可缩短中机身总装装配周期约3天，同时也减少了多次吊装的安全与质量风险，大部件总装顺序优化后效果显著。具体如下：
初期装配顺序为①中央翼②框组件③（a两块侧下壁板上架定位制孔b分解下架c去毛刺d两块侧下壁板上架铆接）④（a左右两块侧壁板上架定位制孔b分解下架c去毛刺d左右两块侧壁板上架铆接）⑤（a-块上壁板上架定位制孔b分解下架c去毛刺d-块上壁板上架铆接）。
共计14道主要工序。
通过对装配顺序进行调整优化，最终装配顺序确定为①中央翼②框组件③（a两块侧下壁板、左右两块侧壁板、-块上壁板同时上架定位制孔b五块壁板同时分解下架c去毛刺d五块壁板同时上架铆接），共计6道主要工序。装配顺序优化后主要工序由14道减少为6道，减少了8道。
7.结论
本论文对飞机大部件结构特征、工艺特性、装配关系分析，对影响大部件总装顺序规划的约束条件进行研究，利用3D模拟虚拟装配技术对初步规划的总装顺序进行优化，并通过多架次飞机总装实操验证，从而提出了-套较为科学的飞机大部件总装装配顺序规划方法。
参考文献
1《航空制造工程手册：飞机装配》，航空工业出版社2010
2王云渤、张关康，《飞机装配工艺学》，国防工业出版社1990
关键词：飞机部件;约束关系;装配顺序;总装
中图分类号：TU文献标识码：A文章编号：（2020）-02-135
1.引言
任何产品都是由许多零件组装而成，这些零件必须按照规定的技术要求和规划好的顺序装配，才能获得所需最优的产品。
据统计，飞机装配工作所需人力约占总人力的1/3左右，超过40%以上的生产成本用于装配，飞机装配所需工时占生产制造总工时的40%以上，而影响装配工时，装配质量与成本的主要决定因素之-就是装配顺序。飞机结构复杂，异型零件多，装配约束关系确定困难，装配精度要求高。因此，要规划好最优的装配顺序是需要解决的-大难题，必须深入研究，科学设计。
2.飞机大部件装配顺序工艺设计
针对飞机大部件的工艺特点，结合飞机装配工艺规程、装配实施过程的要求，成立由飞机设计、工装、工艺、质量、材料、成本核算等方面人员组成的虚拟联合工作团队，采用面向总装快速实现的装配建模技术，生成部件装配顺序，装配流程规划，并对装配工艺进行评价，改进装配顺序设计，提出较优的装配顺序方案，利用3D虚拟装配技术对装配顺序进行动态模拟修证，最终获得最优的大部件装配顺序。具体研究方法如下：
2.1确定需总装在-起的大部件对象;
2.2组建装配顺序规划设计虚拟联合工作团队;
2.3对部件的数字化定义、装配公差、外形要求进行分析;
2.4对部件结构特征、工艺特性、装配关系进行探讨;
2.5对影响部件装配顺序的先决约束条件进行研究;
2.6对部件装配后的关键、重要特性明确实现路径;
2.7确保按此装配顺序的部件装配过程质量控制方法有效;
2.8进行虚拟模拟修证，获得最优的大部件装配顺序。
3.飞机大部件结构特征、工艺特性、装配关系分析
飞机大部件的尺寸大，外形及结构复杂，装配精度及理论外形精度要求高。所包含的零件多，形状各异，低刚度，多材料，连接方法、方式多，但装配准确度、协调互换性、定位基准精度等要求极高，使得大部件总装工作就显得更为重要和困难，解决这-问题的最有效途径就是要规划合理的装配顺序。如果对飞机大部件结构特征、工艺特性、装配关系进行深入分析，对需要总装在-起的各大部件按装配层次进行归类、排序，绘制流程图，用思维导图、结构化思维等工具，确定影响装配约束条件的各要素制约关系，从而明确飞机大部件之间的各种装配关系，则可以有效地提出飞机大部件总装的装配顺序。
4.飞机大部件总装顺序规划的约束条件分析
通过对部件的工艺特征分析，明确大部件总装的关键要素，就可进-步结构特征、工艺特性、装配关系分析，对装配工艺文件中要求必须优先考虑的约束条件首先分析，放在总装的第-步装配进行保证，-次类推，从而更快地规划出最优的装配顺序。必须要首先考虑的总装约束条件如下：
4.1理论外形精度;
4.2裝配精度;
4.3关键、重要特性;
4.4部件的互换性;
4.5装配准确度;
4.6装配基准;
4.7装配定位方法;
4.8工装结构形式;
4.9飞机产量。
5.飞机大部件总装顺序规划路经
通过对大部件结构特征、工艺特性、装配关系进行分析，对影响大部件总装顺序规划的约束条件进行研究，就可按如下路径进行总装顺序规划。
5.1.选择部件装配要素的定位方式;
5.2.确定保证理论外形精度、装配精度、互换性的方法;
5.3通过考虑其定位条件和通路确定各部件的定位顺序;
5.4明确各部件总装后质量控制及测量方法;
5.5通过3D模拟虚拟装配对初步规划的总装顺序进行优化;
5.6明确最优的大部件总装顺序路径与流程。
6.某飞机中机身总装装配顺序优化对比
通过对某飞机中机身总装进行时间采集记录及价值流程图分析，发现中机身总装过程中五块壁板存在多次上下架，吊装安全风险大，人员不能充分利用，影响中机身总装装配周期与质量。经过按本论文提出的装配顺序研究方法分析后，决定对中机身总装装配流程进行优化，从以前的五块壁板由下向上逐个制孔铆接改成五块壁板统-制孔统-铆接，节约壁板上下架时间的同时使得人员合理分配，经过3架机验证，平均可缩短中机身总装装配周期约3天，同时也减少了多次吊装的安全与质量风险，大部件总装顺序优化后效果显著。具体如下：
初期装配顺序为①中央翼②框组件③（a两块侧下壁板上架定位制孔b分解下架c去毛刺d两块侧下壁板上架铆接）④（a左右两块侧壁板上架定位制孔b分解下架c去毛刺d左右两块侧壁板上架铆接）⑤（a-块上壁板上架定位制孔b分解下架c去毛刺d-块上壁板上架铆接）。
共计14道主要工序。
通过对装配顺序进行调整优化，最终装配顺序确定为①中央翼②框组件③（a两块侧下壁板、左右两块侧壁板、-块上壁板同时上架定位制孔b五块壁板同时分解下架c去毛刺d五块壁板同时上架铆接），共计6道主要工序。装配顺序优化后主要工序由14道减少为6道，减少了8道。
7.结论
本论文对飞机大部件结构特征、工艺特性、装配关系分析，对影响大部件总装顺序规划的约束条件进行研究，利用3D模拟虚拟装配技术对初步规划的总装顺序进行优化，并通过多架次飞机总装实操验证，从而提出了-套较为科学的飞机大部件总装装配顺序规划方法。
参考文献
1《航空制造工程手册：飞机装配》，航空工业出版社2010
2王云渤、张关康，《飞机装配工艺学》，国防工业出版社1990