西飛采用自動制孔生產線生產出的C919飛機已完成應用驗證

西飛C919活動翼面自動制孔生產線完成首架機應用驗證

近日，由航空工業(yè)西飛首次采用C919活動翼面自動制孔生產線加工的C919飛機4個活動面順利交付客戶，標志著該生產線正式具備產品加工能力，相較之前效率提升3倍，為C919飛機提速增效奠定了堅實的技術基礎。C919活動翼面復材應用多、尺寸大、疊層厚，產品加工難度大，西飛尚未有對大尺寸復合材料活動翼面自動制孔的經驗。為此，西飛機翼裝配廠數(shù)字化團隊成立了活動翼面自動制孔專項攻堅團隊，對機器人制孔壓緊力、進給速度、轉速等各項加工參數(shù)不斷進行探索和驗證，形成定制化加工方案。攻堅團隊解決了復合材料容易分層、劈裂以及進給速度慢導致加工效率低的問題。他們積極學習前期數(shù)字化設備應用經驗，通過仿真分析、工藝參數(shù)試驗、工藝流程優(yōu)化、風險分析及預防、制孔方案改進等措施，提高驗證效率和產品質量。

我們來看看可以從這個新聞中分析出什么重要信息。

不斷擴展的自動鉆鉚技術

在大飛機領域，有統(tǒng)計說70%的飛機機體疲勞失效事故源于結構連接部件的疲勞失效，其中又有80%的疲勞裂紋發(fā)生于連接孔處。傳統(tǒng)的手工制孔質量一致性差，效率低，制孔精度難以保證，鉚接連接件的質量受鉚接方法、鉚接干涉量及鉚釘種類等多種因素的影響。因此，隨自動控制技術的發(fā)展，在飛機蒙皮等壁板上采用自動打孔和鉚接得到廣泛應用，在批量生產的飛機當中已經很少有采用手工制孔的部位，大部分都采用了自動鉆鉚技術。

A350飛機的壁板類零件的自動鉆鉚。

有資料顯示，手工鉆鉚效率平均為15s/釘、手工鉚接鐓頭高度公差為±0.5mm，而自動鉆鉚效率最快能達到3s/釘，公差能達到±0.05mm。自動鉆鉚的設備主要有龍門式、C型架式以及機器人自動鉆鉚系統(tǒng)等，這些形式的設備各有優(yōu)勢。國外自動鉆鉚設備主要公司有美國GEMCOR、Electroimpact、德國BROETJE、意大利B&C等，而經過幾十年發(fā)展，自動鉆鉚設備已能夠自動完成定位、制孔、送釘、鉚接及檢測功能，也在幾乎所有商用飛機的生產中得到了廣泛應用。

國外自動鉆鉚設備主要供應商。

隨著國內轉包生產規(guī)模的增加，ARJ21、C919 等新飛機的研制與生產，在國內自動鉆鉚技術也得到越來越多的應用。因為民用飛機的零件生產需要高度的程序化，對零件生產的一致性要求很高，而且還要保證足夠的生產效率，采用手工制孔和鉚接顯然已經無法滿足商用飛機零件生產的需要，所以采用自動鉆鉚來實現(xiàn)高效率高質量的生產。

Aritex公司用于C919的水平尾翼裝配線，其中就包括兩臺高精度自動鉆孔設備。

復合材料加工難在哪里

在C919的活動翼面上面，復合材料用量較高，而且有復材和金屬零件的機械連接，這就要求在復合材料和金屬壁板上同時打孔。而復合材料和金屬材料的性質不同，對打孔的工藝要求也不同。復合材料結構制孔易出現(xiàn)分層和偏心，需切削速度高、進給量小，這樣可以避免復合材料壁板的鉆孔出口后產生分層和毛刺。一般看來，在鉆頭轉速需求方面鈦合金