冷粘鞋《装备维修技术》2021年第14期
无动力滑翔伞—157—
赵兰兰
（航空工业沈阳飞机工业（集团）有限公司，辽宁沈阳110000）
摘要：伴随时代的进步发展，自动制孔设备开始被人们广泛应用到实际生活中，飞机自动制孔依托MBD 数字模型和CATIA 二次
开发技术发展起来，文章结合社会发展对飞机自动控制提出的要求，就飞机自动制孔工艺设计和规划技术应用问题进行探索。
双向呼叫关键词：飞机自动制孔；工艺设计；路径规划
后视镜套
伴随数字化技术的深入发展，人们对飞机自动制孔工作的开展提出了更高的要求，针对当前飞机制孔设备在编程过程中的信息不统一、不规范、路径不明确问题，提出了飞机自动制孔工艺设计和路径规划技术，并就该技术的应用问题作出了深入的研究，实现了各个孔隙之间接口的标准化管理，提高了飞机自动制孔质量和效率，促进了我国军民机的数字化发展。
1、飞机自动制孔路径规划
飞机自动制孔工作占据飞机装配总量的五分之一以上，对飞机装配工作的开展起到了十分重要的作用。飞机机身的对接、机翼的装配需要钻取大量的孔位，而采取人工制孔的操作方式会延长制作周期，制作效率低下。飞机装配自动制孔技术的应用会减少相应的手工制孔工作量，并提升制孔的精准度。
基于MBD 的飞机自动制孔信息转变为自动制孔设备识别信息，为飞机后期制孔路径规划提供重要的支持。
2、飞机自动制孔工艺设计平台的算法结构
2.1飞机自动制孔工艺模块的算法研究
第一，结构树节点添加功能算法研究。借助先进的技术打造出新的飞机装配文件，在文件中放置自动制孔配套信息，具体涉及到制孔的点位、法向矢量、夹层厚度等。装配文件的打造要和其数模零件相关联，即要求工艺设计人员选择根文件，在CATIA 平台下打开装配体，在其中添加新工艺节点，形成
电梯轨道
单独的CATPart 文件。用户能够将自动制孔信息、关联工艺信息添加到新的工艺节点上，并将信息以结构树的形式显示出来。第二，信息规范添加功能的算法研究。在每一块制孔区域都需要添加工艺设计人员的关联信息，实现姓名和工号的对应，并将制孔区域的责任落实到每名人员的身上，保障飞机自动制孔信息的精准度。根据使用数模单位对工艺设计人员信息表格设计规范的要求，采取固有的信息输入采集方式来调取工作人员的函数信息，获得工艺人员姓名和工号，将输入的工艺人员信息也添加到新的工艺点中。
2.2飞机自动制孔分类设计算法研究
从PDM 平台上获取飞机的装配体文件，在CATIA 平台上建设新的装配体，到对应的ASM 数模，按照数模中的链接定义来描述和定义制孔。飞机自动制孔分类设计算法分为以下几个模块：第一，基准孔和夹紧孔设计功能算法。自动制孔模型中基准孔和夹紧孔是分离的，基准孔起到定位作用，夹紧孔能够防范制孔零件不发生偏移。飞机自动制孔中的基准孔位置要参考标准件的点位位置，之后结合夹层厚度来获取关键信息，获得手工制孔配套信息，将信息存储在Massagelist 中。夹紧孔的位置可以自由选择，根据夹层厚度计算功能将各个模块信息插入到新添加的工艺节点中。第二，自动制孔功能的算法研究。工艺人员将装配体从可视化设计模式转变为设计模式，提取需要制孔的信息，自动制孔还会根据关键技术来分别检索这两个数组的对应点位。
3、飞机自动制孔路径规划算法
在现代飞机产品设计中复杂曲面的零件比较多，伴随制造业的深入发展，人们对飞机性能所提出的要求也越来越高，对飞机零部件加工的精准度也提出较高的要求，数控机床在快速制孔的同时还需要密切考虑孔径的设置。针对以往忽略孔径大小设置的问题，在新时期需要使用数控机床来制孔，由系统计算出最佳路径，以此缩短制孔时间，降低制孔的时间消耗。伴随飞机结构零部件复杂化的发展趋势，自动制孔要比以往提出更高的要求，想要实现这种需求，需要使用先进的自动化设备完成制孔。同时，为了能够延长飞机的寿命，需要通过自动制孔设备在进行精密制孔的设计，采取积极的措施来提升制孔质量。
按照标准件的牌号分类将飞机制孔区域划分为多个孔径集合，将相同的孔径规划为一个区域，飞机制孔零部件会被打造出多个区域集合。第一，将路径规划数据初始化处理。设置时间t 为0，最开始信息要素Tij（t）为基本常量，将n 个机器人随机放在m 个制孔点上，按照蚁算法的规则在实施自动制孔路径规划的时候会牵扯到比较多的参数，信息素启发因子、距离因子最为常见，信息素启发因子越大，路径规划循环就会陷入局部最优路径的状态，最终得到的可能不是整个路径的最优解。距离因子越大，机器人对距离的权重就越大；距离因子越小，机器人会随机选择下一个点。经过多方面的考量，设定50个制孔点，40个机器人，最大循环次数为100次，启发因子为1，距离因子为2，信息素挥发系数为0.2。第二，对制孔过程中的“已走点”和“未走点”进行设计，按照转的选择方式来选择下一个点j。第三，计算所有机器人走完整个全程的总长度Lk 以及路径信息素量Tij（t+n）。每次在机器
人访问全程之后更新已经访问的大数据信息。第四，重复性的循环设计和迭代，直到达到预先设定的最大循环次数。第五，输出最优制孔序点和最短总距离，之后算法会停止。
结束语
盖型螺母
综上所述，数字化技术、信息科技的快速发展为飞机自动制孔工艺水平的提升提供了重要支持，在这些技术的支持下能够为各种制孔设备提供统一规范的制孔工艺，实现制孔工艺的三维设计。最终使得飞机制孔工艺满足了企业的以下需求：能够实现制孔工艺的成熟化发展；在企业内部打造出一套自动制孔工艺表达和设计规范；探索出一套自动制孔的工艺表达和设计规范；探索和总结一套自动制孔路径规划方式，通过以上的探索能够有效提升飞机制孔效率和质量，缩短制孔周期和成本消耗。
参考文献：
[1]郭文杰.飞机自动制孔工艺设计及路径规划[D].沈阳航空航天大学.
[2]金铭杰.飞机部件制孔路径规划与机床运动仿真[D].浙江大学.[3]刘顺涛，陈雪梅，郭喜锋，等.飞机蒙皮自动制孔工艺设计研究[J].制造业自动化,2017,39(004):87-90.
[4]艾小祥.飞机机翼装配中的扫描路径规划研究[D].浙江大学.
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