[发明专利]飞行器部件的制造和组装方法及制造和组装系统

说明书

本发明提供了一种飞行器部件的制造和组装方法，该方法包括以下步骤：提供第一飞行器部件(1)，其包括接收器表面(3)，第二飞行器部件(2)的联接表面(4)待被组装在接收器表面上；提供第一飞行器部件(1)和第二飞行器部件(2)的模型，该模型处于其组装位置中，第二飞行器部件(2)的模型包括其联接表面(4)中的加工余量(5)；对第一飞行器部件(1)的接收器表面(3)进行数字化；将数字化结果定位在处于组装位置中的计算机模型中，使得接收器表面(3)的数字化结果与第二飞行器部件(2)的联接表面(4)相交；获得第二部件(2)的模型，其中，联接表面(4)与数字化接收器表面(3)配装；使第二飞行器部件(2)机械化。

技术领域

本发明涉及一种飞行器部件的制造和组装方法及制造和组装系统，所述方法及系统使得制造能够快速进行且减少了对用于执行制造和组装操作的夹具的需要。

背景技术

在航空工业中，将部件组装在具有小公差的大型结构中非常常见，例如，这种组装在水平稳定器、机翼或机身中的旋转轴线中被执行。

目前，为了组装这些部件，会使用具有大型稳定焊接结构的夹具或工具，这些夹具或工具安装和组装有外部验证系统，如激光跟踪器、微型对准望远镜、运输或经纬仪。在某些情况下，使用摄影测量法、关节式坐标测量机、激光雷达或便携式光学测量系统。通过这些结构，待组装的部件被定位在所需位置。

这些夹具需要具有强烈的需求的基部以避免夹具的金属结构发生不期望的运动，并且这些夹具需要不断地进行验证以确保结构不会从其初始状态移动。通常，飞行器部件的定位通过附接至夹具的工具辅助部件来执行，并且飞行器部件通过外部定位系统例如附接至夹具的并将飞行器轴线定位在适当的位置中的配装件而被定位。

用于制造所需的所有这些资源相当于航空结构的总成本的10％。成本分为非经常性成本(NRC)、初始投资和经常性成本(RC)。夹具和工具成本是NRC的主要部分。

估计显示，飞行器制造的NRC的三分之一以上是由于夹具和工具造成的。这一事实代表了巨大的资本投资及长的回报期。

与具有参考“硬点”的大型结构的使用相关联的更多问题，或者同样需要定期验证的点是：

·夹具是为特定程序而特定制造的，并且不可能在另一程序中重复使用。当程序结束时由于无法使夹具适应新程序而不可能重复使用夹具。

·夹具需要重新校准以确保其准确性。这种定期操作(通常一年一次或两次)是昂贵的、复杂的并且需要长时间的停滞。

·飞行器材料与夹具材料之间的差异会由于热膨胀而产生组装和测量方面的问题。

发明内容

本发明的制造和组装方法及制造和组装系统的目的在于对常规的组装工艺进行改进。由于采用了新的测量、设计和制造工艺，无需常规的夹具便可以非常精确地完成部件的组装，从而降低了设计、制造、组装和维护的成本。常规夹具的非必要性不仅意味着在部件的设计、制造和维护方面节省了时间和成本，而且还消除了常规方法的灵活性的缺乏。

本发明的目的在于提供一种制造和组装方法，该制造和组装方法包括以下步骤：

-提供第一飞行器部件，第一飞行器部件至少包括接收器表面，第二飞行器部件的联接表面待被组装在接收器表面上，

-在计算机程序中提供第一飞行器部件和第二飞行器部件的模型，该模型处于其组装位置中，第二飞行器部件的模型包括其联接表面中的加工余量，

-通过数字化系统对第一飞行器部件的接收器表面进行数字化，从而获得例如由点云形成的数字化表面，

-将接收器表面的数字化结果定位在第一飞行器部件和第二飞行器部件的处于组装位置中的计算机模型中，使得接收器表面的数字化结果与第二飞行器部件的联接表面的加工余量相交，