攻關難點丨以自動化給出解決方案

 

　　沈飛民機A04廠房內，兩條生產線正“嚴陣以待”。這是沈飛民機歷時10年打造的國產C919大型客機機體部件裝配自動化生產線，C919垂直尾翼和后機身就出自這兩條生產線。目前，沈飛民機已經交付各部段產品37架份，實現產值7.8億元。

 

　　C919垂直尾翼和后機身采用復合材料結構，裝配的難度極大。以楊五兵、賈曉亮、王超等人為主的項目團隊從5個方向開展自主研發，解決了20個專項問題，突破了全三維工藝設計技術，獨創了主副型架對接結構工裝及裝配方法，掌握了復合材料和金屬混雜夾層制孔工藝參數，在國內次成功使用碳纖維犧牲層控深銑切方法加工翼身對接面。形成了自主可控的裝配自動化技術，大大提高了裝配效率，提升了裝配質量。

 

　　“技術攻關的難點很多，主要在復合材料機體構件裝配精度要求高，協調難度大;復合材料制孔過程中極易出現分層、劈裂、過燒等問題，加工難度非常大;翼身對接位置的犧牲層銑切加工精度要求非常高。每個環節出現問題就會導致整個機體結構報廢，對制造準確度、裝配協調性有著極高的要求。”賈曉亮告訴記者，團隊進行了面向復合材料結構的裝配協調方法的攻關，突破了自動化制孔技術，采用自動化技術開展全流程的自動定位、加工、對接，實現了零部件的自動安裝和自動運輸，自動化程度達到60%以上，結束了以往純手工的復合材料機體結構裝配歷史。

 

　　貢獻亮點丨新技術被客戶廣泛借鑒

 

　　設計飛機壁板與飛機骨架自動對接方案的過程令項目團隊記憶猶新。賈曉亮說：“大多數情況下，飛機壁板都是在理論位置與飛機骨架對接。因為復合材料零件整體化程度高，按照傳統方法對接勢必會在部件中間產生較大的間隙，只能在每個間隙位置人工加入墊片進行補償。我們覺得這樣做，就失去了自動對接的意義。”

 

　　項目團隊自行摸索，一遍遍進行模擬仿真，開展了大量的試驗，終設計出一套獨特的主副型架對接方案，配合自主設計的自調整可伸縮吸盤結構，取得了對接過程中壁板與骨架貼合間隙小化的效果，間隙精度達到0.2毫米。這項新技術處于國內水平，也是國內次采用。在架C919大型客機進行對接驗證時，沈飛民機交付的機體構件所有貼合間隙全部滿足圖紙要求，不用再單獨加墊。“我們成功了，在這一點上實現了技術超越，每名參研人員都十分激動。這是一項引以為傲的技術亮點，被我們的客戶廣泛借鑒。”賈曉亮說。

 

　　抓牢熱點丨做優做強復材構件裝配

 

　　沈飛民機打造的C919垂直尾翼的翼展為7米，后機身的直徑為3米。這種大尺寸的復合材料機體構件在國內民機領域屬于次應用。賈曉亮介紹，航空制造業飛機機體結構部件材料中，復合材料占比逐步增大。此前的一些支線客機復合材料占比在8%左右，C919大型客機達到12%，未來研發的CR929大型客機的復合材料用料占比將達到50%以上。

 

　　“大型飛機機體結構使用復合材料的比例大幅加大，對沈飛民機來說是發展的機遇。我們承接C919垂直尾翼和后機身，是主要采用復合材料制備的部段。我們擁有先進的裝配自動化技術，有著裝配全流程的經驗，有能力向承接復合材料機身裝配等方向拓展。”賈曉亮認為，未來航空制造業發展，復合材料、自動化、智能化是不可逆的趨勢。沈飛民機項目團隊在逐漸提高裝配自動化程度的同時，要深入探索智能制造賦能裝配自動化，爭當大型民機復合材料創新應用的先鋒。