某型機垂直尾翼前緣組合型架的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、某型機垂直尾翼前緣組合型架的設(shè)計1 引言飛機是高度綜合的現(xiàn)代科學技術(shù)的體現(xiàn)。自從飛機發(fā)明100多年來，飛機作為航空技術(shù)的代表，隨著科學技術(shù)的進步而取得了很大的發(fā)展，而航空技術(shù)不斷提出的新要求，也同時對科學技術(shù)的發(fā)展起了促進、推動的作用?，F(xiàn)代飛機具有外形氣動要求嚴格、設(shè)計更改頻繁、產(chǎn)品構(gòu)型眾多、零件材料和形狀各異、內(nèi)部結(jié)構(gòu)很復(fù)雜、空間十分緊湊、各類系統(tǒng)布置密集和零部件數(shù)量巨大等特點。因此，飛機制造技術(shù)是難度大、工程艱巨、協(xié)作面廣、管理困難且需要投入巨額資金的綜合性高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。航空制造業(yè)的競爭日趨激烈，人們要求飛機的承載能力更強，更高效，而交貨周期確更短。為滿足這些嚴格的要求，飛機設(shè)計師不得不尋求

2、更先進的設(shè)計方法和工具，以提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短研制周期。有限元分析方法和智能設(shè)計系統(tǒng)加速了產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計，使零件、組合件的設(shè)計達到了前所未有的精度。其中，裝配型架的設(shè)計和制造在整個生產(chǎn)工藝裝配中占很大的比重。這些先進的方法和工具為型架設(shè)計方法的改進提供了技術(shù)基礎(chǔ)。由于飛機結(jié)構(gòu)不同于一般機械，在它的裝配過程中，不能單靠自身形狀和尺寸的加工準確性來裝配出合格的部件，而須采用一些特殊的裝配工藝裝備。它們是一些專用生產(chǎn)工藝裝備，在完成飛機產(chǎn)品從零組件到部件的裝配以及總裝配過程中，用以控制起形狀幾何參數(shù)，且具體有定位功能。裝配型架設(shè)備是其中主要的一類。型架的種類很多，按其裝配對象（工件）的連接方法劃分為：

3、鉚接裝配型架、膠接裝配型架、焊接裝配型架等。按目前的技術(shù)狀況，其中數(shù)量最多的又是鉚接裝配型架?！澳承蜋C垂直尾翼前緣組合型架的設(shè)計”中的垂直尾翼前緣組合型架屬于鉚接裝配型架。2 飛機制造技術(shù)2.1飛機制造工藝過程和工藝過程的組成飛機制造工藝：飛機制造工藝是機械制造工藝的一個領(lǐng)域，是研究飛機生產(chǎn)過程實質(zhì)、各個過程間的相互聯(lián)系及其發(fā)展規(guī)律的科學。工藝過程：工藝過程是生產(chǎn)過程的一部分，它包含的內(nèi)容是改變并最后確定生產(chǎn)對象狀態(tài)的各種活動。換句話說，飛機制造工藝過程是在將原材料加工成飛機的過程中，設(shè)備和執(zhí)行者相互作用的復(fù)雜綜合體。工藝過程的組成：（1）局部工藝過程； （2）工藝工序； （3）工藝工步； （

4、4）工作進程； （5）定位； （6）工位； （7）產(chǎn)品生產(chǎn)計劃。2.2飛機制造特點飛機生產(chǎn)的特點首先取決于飛機的外形尺寸、飛機的用途和飛機的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求。通?？梢园扬w機看成一個機體。在機械制造的不同產(chǎn)品中，以飛機產(chǎn)品為對象時，具有以下系列特征：（1） 機體零件數(shù)量大、品種多;（2） 采用的材料品種繁多；（3） 空間形狀復(fù)雜；（4） 安裝裝配、調(diào)整和試驗工作的勞動量很大；（5） 對飛機整體質(zhì)量及其單個元件的質(zhì)量都有很高要求；（6） 廣泛的生產(chǎn)協(xié)作；（7） 生產(chǎn)的對象經(jīng)常更換；（8）生產(chǎn)準備工作量很大。為了縮短準備期限，成批生產(chǎn)的工藝和組織準備工作采用了平行連續(xù)作業(yè)方法這種方法這樣會明顯地縮短成批

5、生產(chǎn)的準備期限。以上特點決定了飛機制造過程采用大量的工藝裝備，其中最主要的是鉚接裝配型架，“某型機垂直尾翼前緣組合型架的設(shè)計”中的垂直尾翼前緣組合型架屬于鉚接裝配型架。2.3 飛機生產(chǎn)中質(zhì)量的保證工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的一般概念：根據(jù)產(chǎn)品的用途，滿足規(guī)定要求的產(chǎn)品，其適用于應(yīng)用的各種性能的總稱為產(chǎn)品質(zhì)量。保證飛機質(zhì)量的幾個重要環(huán)節(jié)：（1） 制造過程； （2） 特種工藝控制； （3） 工量具、設(shè)備的校準和控制； （4） 工藝裝備管理和控制； （5） 不合格品審理控制系統(tǒng)； （6） 印章與合格證控制； （7） 架次記錄系統(tǒng)。2.4 飛機制造裝配的基本問題2.4.1 飛機結(jié)構(gòu)分析飛機制造過程的主要環(huán)節(jié)是飛機的

6、裝配。飛機裝配過程是將大量的飛機零件按圖紙、技術(shù)條件進行組合、連接的過程。由于飛機結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零件及連接件數(shù)量多，而大多數(shù)零件在自身重量下剛度較小，而組合成的外形又有嚴格的技術(shù)要求，故飛機裝配除有一般機械產(chǎn)品的裝配的共同性原理外，還有一些有別于其他行業(yè)的制造特點。 圖1.飛機結(jié)構(gòu)圖飛機裝配過程一般是由零件先裝配成比較簡單的組合件和板件，然后逐步的裝配成比較復(fù)雜的段件和部件，最后將部件對接成整架飛機。顯然飛機的裝配過程取決于飛機的結(jié)構(gòu)。飛機的結(jié)構(gòu)分為許多部件和可卸件，在部件與部件間，部件與可卸件之間在結(jié)構(gòu)上形成分離面，因這種分離面是為結(jié)構(gòu)和使用需要而取的，故稱之為設(shè)計或使用分離面，設(shè)計分離面一般采

7、用可卸連接，以便在使用和維修過程中迅速拆卸和重新安裝。如飛機的機身、機翼、座艙、副翼等就屬于設(shè)計分離面，作為設(shè)計分離面一般要求是互換性。飛機僅劃分為部件，不能滿足裝配過程的需要。為了生產(chǎn)需要，須將飛機結(jié)構(gòu)進一步劃分，即將部件進一步劃分為段件，段件進一步劃分為板件和組合件。為滿足工藝構(gòu)成的要求對飛機的結(jié)構(gòu)進一步劃分，此種分離面稱為工藝分離面。工藝分離面一般采用不可卸連接。工藝分離面的合理劃分，其技術(shù)經(jīng)濟效果是很明顯。部件劃分為段件后：（1）增加了平行裝配工作面、可縮短裝配周期；（2）減少了復(fù)雜的部件或段件的裝配數(shù)量；（3）由于改善了裝配工作的開敞性，因而提高裝配質(zhì)量。部件、段件進一步劃分為板件時

8、，一是為提高裝配工作的機械化和自動化程度創(chuàng)造條件。二是有利于提高連接質(zhì)量。從以上可知，飛機結(jié)構(gòu)的劃分工作在飛機設(shè)計過程中，應(yīng)周密進行考慮研究，以便于求出最合理的劃分方案，這是一項極為重要的任務(wù)，因為它不僅滿足結(jié)構(gòu)上和使用上的要求，而同時滿足生產(chǎn)上的要求。本設(shè)計中的垂直尾翼前緣在結(jié)構(gòu)和功用上不僅是設(shè)計分離面，還從工藝的角度為了滿足生產(chǎn)需要和裝配過程的需要，工藝上將垂直尾翼前緣劃分出來作為工藝分離面。因此，垂直尾翼前緣的裝配就采用了本設(shè)計中垂直尾翼前緣裝配型架。3 垂直尾翼前緣型架設(shè)計本畢業(yè)設(shè)計課題是“某型機垂直尾翼前緣組合型架的設(shè)計”，是一種典型的生產(chǎn)工藝裝備，屬于鉚接裝配型架。它的作用是將垂直

9、尾翼前緣的零件組合成水平安定面前緣，對于保證垂直尾翼前緣的外形的位置準確度起著不可缺少的作用。結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示，此型架來源于某飛機制造公司的生產(chǎn)實例。它的作用是；1. 保證產(chǎn)品的準確度和互換性。即保證進入裝配的零件，組合件，板件或段件在裝配時定位準確，保證其正確形狀和一定的工藝剛度，以便進行連接，在裝配過程中限制其連接變形，使連接裝配后的產(chǎn)品符合圖紙及技術(shù)條件的要求，即滿足產(chǎn)品準確度及互換協(xié)調(diào)的要求。2.改善勞動條件，提高裝配工作生產(chǎn)率，降低成本。由于飛機形狀復(fù)雜，剛度又小，在飛機裝配工作中采用型架，就更能發(fā)揮夾具定位夾緊迅速可靠的效果。通過裝配型架將工件安防在適當?shù)墓ぷ魑恢茫僮鞣奖?，提?/p>

10、工作效率。 圖 7 飛機垂直尾翼前緣組合型架3.1. 飛機制造工藝裝備及裝配工藝裝備3.1.1 工藝裝備的概述由于飛機產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和工作環(huán)境不同于一般機械產(chǎn)品，它的制造技術(shù)比較困難，所以在傳統(tǒng)的飛機制造過程中，除了采用通用機床、常用工具和試驗裝備外，還須針對不同機型的零件、組件、部件，制造專用工藝裝備，如型架、夾具、模具、標準件、量規(guī)等。這些專用工藝裝備用于對工件進行加工成形，裝配安裝、測量檢查，以及在工藝裝備之間協(xié)調(diào)移形。它們對保證飛機零件、部件的質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率和減輕工人勞動強度有著重大的影響。在飛機研制過程中，特別是成批生產(chǎn)中，飛機零件的數(shù)量很大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要求高，相互間又有協(xié)調(diào)關(guān)系。

11、因此，在飛機制造過程中不得不采用大量的工藝裝配時，要占用很多人力和很長周期，要耗費大量資金。而且當生產(chǎn)機型改變時，這么多工藝裝配基本上不能再用了，這樣，工藝裝配的選用和制造當然就成為飛機制造中一個十分重要的任務(wù)。飛機工藝裝配分為兩個大類：第一類為生產(chǎn)工藝裝備。這類裝備直接用于零件的成形和飛機裝配過程中。例如，模具用于成形，裝配型架用于飛機的裝配。第二類為標準工藝裝備。這類裝備作為生產(chǎn)工藝裝備的制造依據(jù)和統(tǒng)一的標準，例如用于安裝型架的標準樣件、取制成形模具的標準模型等。由于社會的進步和科學技術(shù)的不斷發(fā)展，在設(shè)計、制造飛機裝備的主要內(nèi)容，已從傳統(tǒng)的機械加工逐步向機電結(jié)合、三維數(shù)字建模以及數(shù)字測量方

12、向發(fā)展。飛機制造技術(shù)所涉及的領(lǐng)域相當廣泛，它包括裝配、鑄造。成形、機械加工、特種加工、焊接、熱處理、表面處理、工藝檢測等方面，這就決定了工藝裝備的多樣性。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)最新成果的不斷涌現(xiàn)，飛機制造技術(shù)已轉(zhuǎn)向了新的發(fā)展方向：采用新的綜合技術(shù)協(xié)調(diào)工作法，建立以飛機產(chǎn)品數(shù)字建模技術(shù)為主導，并廣泛用新技術(shù)和綜合化的完整工藝制造體系。新一代飛機將由新一代的制造工藝來實現(xiàn)，這必然引起工藝裝配實際和制造技術(shù)的根本性變革。3.1.2 飛機工藝裝備的作用飛機工藝裝備是飛機制造中必備的一種設(shè)備或工具，用來保證飛機產(chǎn)品的質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，減輕勞動強度，降低生產(chǎn)成本，從而提高產(chǎn)品的競爭能力。首先是保證產(chǎn)品的質(zhì)量

13、，其中最重要的是，保證所設(shè)計飛機的集合外形和尺寸，通過工藝裝備準確地將其傳遞到最終產(chǎn)品上。如果沒有標準工藝裝備，就無法保證飛機產(chǎn)品的外形準確度和部件的協(xié)調(diào)互換。在很多情況下，如果沒有部件裝備用的型架和零件成形用的模具，就無法生產(chǎn)合格的飛機產(chǎn)品。飛機制造用的工藝裝備的作用具體體現(xiàn)在下述幾個方面。一、保證飛機制造的質(zhì)量首先是產(chǎn)品的幾何參數(shù)準確度：由飛機產(chǎn)品的特點決定了大多數(shù)飛機零件形狀復(fù)雜，幾何參數(shù)多，不能單靠零件自身的尺寸準確度來保證最后產(chǎn)品形狀和尺寸的準確度，因此，在飛機制造過程中，產(chǎn)品幾何參數(shù)的準確度要用多種相互協(xié)調(diào)的工藝裝備來保證，就幾何參數(shù)的特征而言，可將其分為：（1）外形準確度。外形準

14、確度是飛機的外形由嚴格的氣動布局決定，所以，多數(shù)飛機零部件都具有單曲度和雙曲度的外形。（2）相對位置準確度。包括：零件與零件之間的相對位置、工件與刀具之間的相對位置、工件與機床之間的相對位置以及工件與量具之間的相對位置。還有注意到，在加工過程中，工件的幾何形狀和相對位置有時不一定符合要求。這是因為零件成形時可能有變形回彈，以及裝配時可能產(chǎn)生較大的焊接或鉚接變形。這就需要進行檢查、測量、分析，找出原因，以及高速工藝方法來修正工藝裝備的尺寸，使得工件在成形或裝配后，其形狀尺寸能符合設(shè)計技術(shù)要求。保證產(chǎn)品幾何參數(shù)的準確度，不僅限于工藝裝備形狀，尺寸的正確性，而且對于飛機零件中尺寸、壁薄、剛性差的零件

15、，還可用工藝裝備提高其工藝剛度。對于低剛度零件的定位，可以用多于理論上所需的6個自由度來約束，可增加定位器、夾緊器的數(shù)量和接觸面積以提高工藝剛度，從而減少工件的工藝變形。對于工藝裝配之間的移形，傳統(tǒng)的方法是采用及幾何參數(shù)的模擬量傳遞，以保證工藝裝備幾何參數(shù)的準確、協(xié)調(diào)，也就是采用串行方式的、相互聯(lián)系的協(xié)調(diào)制造方法。在產(chǎn)品數(shù)字化建模以后，則采用數(shù)控加工的數(shù)字量傳遞方法以保證工藝裝備制造準確度，采用并行方式的相互獨立的制造方法。目前，國內(nèi)已局部應(yīng)用了該方法。美國波音、歐洲空中客車等公司已廣泛采用了這一方法。其次是物理參數(shù)準確度。近代飛機采用多種多樣的新的結(jié)構(gòu)、新的工藝，如膠接、釬焊、電子束焊。還有

16、電化學作用，快速成形，電加工、擴散連接、符合材料結(jié)構(gòu)連接、激光切削等。這些工藝過程要求控制各種物理參數(shù)，如溫度、電壓、壓力、電流、時間、光照度等。對這些參數(shù)的控制，有一部分由機床設(shè)備完成，還有一部分須由工藝裝備或由機床通過工藝裝備來完成。因此，工藝裝備在保證飛機產(chǎn)品質(zhì)量方面的第二項作用是生產(chǎn)、測量和控制物理參數(shù)。由此可見，隨著工藝技術(shù)的發(fā)展，工藝裝備正在由單純的機械裝置向包括機、電、液、氣、光、計算機的綜合裝置發(fā)展，從而不斷提出新的任務(wù)和研究課題。二、提高勞動生產(chǎn)率及減輕勞動強度。工藝裝備上的定位器、夾緊器，應(yīng)保證定位可靠，操作方便、迅速。如果采用氣動、液壓裝置來夾緊，機電控制則會使工作效率更

17、高。對型架卡板的升舉，采用氣動液壓裝置或機械平衡都可以減輕工人勞動強度，方便工作。對于笨重的工件，可以在型架上設(shè)置下架裝置來吊掛、運送。工人的勞動工作姿態(tài)對提高勞動生產(chǎn)率、減輕勞動強度有明顯的影響。夾具有時設(shè)計成可以轉(zhuǎn)動的。在鉚接或焊接時，夾具的尺寸、高度也要適合工人操作姿態(tài)的要求和工具的可行性?，F(xiàn)代的人機工程學是研究人與機器之間的關(guān)系，以求得其間最佳的適應(yīng)，也就是我們常說的人機工程。在人體測量學的基礎(chǔ)上，研究工藝裝備的尺寸和功能，以及發(fā)揮人的因數(shù)，提高效率，確保安全。此外，還有機械手的應(yīng)用以及自動化的研究等，都是提高勞動率、減輕勞動強度的有效途徑，提高勞動生產(chǎn)率可以縮短飛機的生產(chǎn)周期。而且，

18、勞動工時的減少也是飛機生產(chǎn)成本減低的主要因數(shù)。三、降低飛機產(chǎn)品成本。除了減少人力消耗、提高工作效率外，一種設(shè)計合理的工藝裝備還能降低原材料消耗，如，若毛坯在機床夾具中定位合理，則可以減少它的加工余量。設(shè)計落料模時，合理的排樣可以提高板料的利用率。如工藝裝備的供電。供氣等系統(tǒng)設(shè)計合理，則可以降低能源消耗，減少能量消耗等。這些物力消耗的減少也可以降低飛機產(chǎn)品的成本。還有工藝的合理又可以減少修理和返工，減少廢品，也是可以降低成本的一種方法。3.1.3 飛機工藝裝備及裝配工藝裝備的分類飛機工藝裝備：在飛機生產(chǎn)過程中，要用很多各種各樣的工藝裝備，以及一定數(shù)量必需的標準工藝裝備，這是因為飛機結(jié)構(gòu)與一般機械

19、產(chǎn)品有不同的特點:工件外形多位復(fù)雜的曲面，其連接接頭的結(jié)構(gòu)形式和空間相對關(guān)系也較特殊，精度要求又高。鈑金件的尺寸大而剛度低，在制造過程中，如裝夾，搬運等容易產(chǎn)生變形，全機有較多形狀特殊的結(jié)構(gòu)零件等。這些都決定了難以用一般的通用量具來測量檢查它們的形狀和尺寸而必須用專用的標準工藝裝備來 作為生產(chǎn)工藝裝備的制造、檢查和協(xié)調(diào)的依據(jù)。飛機工藝裝備可分為兩類：標準工藝裝備和生產(chǎn)工藝裝備。（1）標準工藝裝備標準工藝裝備是這樣一種剛性模擬量：它以實體形式來體現(xiàn)產(chǎn)品一個部分外形、對接接頭、孔系之間的相對位置準確度在產(chǎn)品圖紙規(guī)定的公差范圍內(nèi)。它確定了產(chǎn)品部件、組合件或零件各表面、接頭、孔系之間的相對正確位置。標

20、準工藝裝備的功用是，作為標準尺度，用于制造、協(xié)調(diào)、檢驗、復(fù)制用其他制造方法不能達到的協(xié)調(diào)準確度要求的有關(guān)工藝裝備，確定有關(guān)工藝裝備之間重要接頭、外形、孔系定位件的相對位置、標準工藝裝備中的標準量規(guī)和標準平板，有時還用于協(xié)調(diào)綜合標準樣件上各對接接頭或孔系的相對位置，以達到機體部件、組合件、零件、附件的協(xié)調(diào)和互換性要求。在飛機制造的傳統(tǒng)工藝方法中，用于制造，協(xié)調(diào)生產(chǎn)工藝裝備的標準工藝裝備種類較多。特別是在完全用模擬量制造與協(xié)調(diào)工藝裝備的體系中，它們除了作為平面形狀和尺寸的依據(jù)模線樣板外，還具有以下功能：作為制造與協(xié)調(diào)成組叉耳接頭對接，平面多空對接分離面上的協(xié)調(diào)依據(jù)對接接頭標準樣件（通常叫做標準量規(guī)

21、）和平面多孔對接標準樣件（通常叫標準平板）；作為制造與協(xié)調(diào)機體外形的依據(jù)外形標準樣件（也稱表面標準樣件）；作為制造與協(xié)調(diào)曲面外形與對接接頭的依據(jù)綜合標準樣件（也稱安裝標準樣件）；作為制造與協(xié)調(diào)復(fù)雜機械加工零件和焊接零件的協(xié)調(diào)依據(jù)零件標準樣件；作為制造與協(xié)調(diào)上述標準工藝裝備依據(jù)的協(xié)調(diào)臺和反標準樣件。（2）生產(chǎn)工藝裝備 直接用于飛機制造和裝配的工藝裝備被稱為生產(chǎn)工藝裝備。大體將其分為以下幾種：1）毛坯工藝裝備如鍛模、鑄模等，雖然不一定都對產(chǎn)品的最后尺寸有影響，但往往對材料的物理、機械性能和勞動生產(chǎn)率有較大影響。2）零件工藝裝備主要包括用于鈑金零件的成形的各種模具、機械零件加工的夾具，以及用于非金屬

22、材料零件成形的工藝裝備等等。當采用某種加工工藝時，它們保證制造出來的零件的形狀、尺寸和材料性能都在規(guī)定要求的范圍內(nèi)。組合夾具是一種由通用化元件組成，并可以根據(jù)需要組裝的夾具，適用于試制或小批量生產(chǎn)機械加工。它由基礎(chǔ)件、支撐件、定位件、導向件、壓緊件、緊固件、連接件、組合件和其他件組成，分為孔系和槽系兩大系列。3）裝配工藝裝備裝配工藝裝備是指飛機制造過中在鉚接、焊接和膠接等裝配過程中所使用的裝備。工廠通常把裝配工藝裝備統(tǒng)稱為裝配夾具，但在實際生產(chǎn)中又按不同的工藝方法命名裝配夾具，如鉚接夾具，焊接夾具和膠接夾具等。在鉚接裝配夾具中又將一些尺寸較大、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的裝配夾具稱為裝配型架，如鉚接型架、焊接

23、型架和膠接型架等。4)檢驗工藝裝備典型的檢驗工藝裝備包括部件檢驗型架、零件檢驗夾具和檢驗?zāi)５?，用于檢查形狀復(fù)雜、對接接頭相對位置參數(shù)復(fù)雜的工件。這種工藝裝備能保證要求的檢驗準確度，也能使檢查工作方便。提高勞動生產(chǎn)率。經(jīng)過檢驗合格的工件能保證達到要求的互換、協(xié)調(diào)性。它們也是根據(jù)標準工藝裝備制造的。此類檢驗工藝裝備數(shù)量不多。一般是采用簡易的檢驗工具和樣板，或者利用原有的裝配夾具，再在其上附加檢驗用的卡板、檢驗器等附件。在飛機部件裝配中，有些部件的裝配設(shè)置了單獨的檢驗型架，由于垂直尾翼前緣的結(jié)構(gòu)特點，在垂直尾翼前緣裝配型架的設(shè)計上充分考慮了其特點因此垂直尾翼前緣的裝配后不用單獨設(shè)置檢驗型架。5)精加

24、工型架當成批生產(chǎn)時，在部件裝配車間中，經(jīng)常采用部件的精加工型架以保證部件的互換、協(xié)調(diào)要求。工件在此專用機床上定位夾緊后，用專用動力頭、刀具，對對接接頭等零件的孔進行擴孔、鉸孔，對端面進行銑切，對消除裝配過程中產(chǎn)生的變形等誤差，達到最后的相對幾何位置加工精度和表面粗糙度，有的還銑切部件端面蒙皮余量，以滿足部件的對全要求。精加工型架對保證產(chǎn)品互換、協(xié)調(diào)的作用很大。由于精加工工作是在部件裝配車間中進行的，而其作用又是要消除裝配過程中的綜合誤差（積累誤差），所以在一些飛機工廠，有時也可以將其分在裝配型架類中，但其技術(shù)工作特性與鉚接裝配本身是不一樣的。6）輔助工藝裝備為了使工人操作方便，常設(shè)置一些工作梯

25、，工作臺，以及專用的起重運輸、吊掛裝置等。一般說來，只對它們提出使用方便的要求，而它們不直接參與產(chǎn)品制造和裝配。輔助工藝裝備對于提高勞動生產(chǎn)率往往起著重大作用。由于垂直尾翼尺寸適中，垂直尾翼前緣裝配型架采用了合理的轉(zhuǎn)動式的，在垂直尾翼裝配型架上不須設(shè)置輔助工藝設(shè)備。裝配工藝裝備：（1）裝配工藝裝備種類由于飛機產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和工作環(huán)境不同于一般機械產(chǎn)品，所以，飛機制造過程中，不能單靠零件自身的形狀和尺寸的加工準確性來裝配出合格的部件，而必須采用一些特殊的裝配工藝裝備，它們是一些專用的生產(chǎn)設(shè)備，在完成飛機產(chǎn)品從零組件到部件的裝配型架是其中主要的一種。型架的種類很多，按其用途或工作性質(zhì)劃分有：裝配型架、

26、對合型架、精加工型架（或稱精加工臺）、檢驗型架等。其中大量的是裝配型架。裝配型架又按其裝配對象（工件）的連接方法劃分為鉚接裝配型架、膠接裝配型架、焊接裝配型架等。按目前的技術(shù)狀況，其中數(shù)量最多的又是鉚接裝配型架。垂直尾翼前緣裝配型架屬于典型的鉚接裝配型架。（2）型架裝配的結(jié)構(gòu)裝配型架一般由以下幾部分組成：1）骨架它是型架的基礎(chǔ)，用于固定和支撐定位件、夾緊件等其他元件，保持各個元件空間位置的準確度和穩(wěn)定性。骨架應(yīng)具有足夠的剛度。如圖 所示為本次設(shè)計中的型架骨架。圖4中的支架用螺栓和軸承連接，軸承用螺栓與圖3的框架連接。組成本次設(shè)計的骨架。 圖3 框架 4支架2）定位件它是型架的主要工作元件，用以

27、保證工件在裝配過程中具有準確的位置。定位件應(yīng)準確可靠、使用方便，不致?lián)p傷工件表面。夾緊件一般是與定位件配合使用，被稱為定位夾緊件。在本次設(shè)計中專門設(shè)計了一個夾緊件壓板用來夾緊翼肋（圖5）。為了夾緊壓板的固定和安裝通路，在1-7內(nèi)形板上都設(shè)計了兩個減輕孔（圖5）。在裝配翼肋的時候，根據(jù)裝配孔定位的方法，用裝配定位孔的銷釘和內(nèi)形板的外形定位翼肋的位置。然后在兩個減輕孔處用壓板和碟形螺母（圖6），把翼肋緊緊的壓在內(nèi)形板上。這樣就完成了翼肋的定位與夾緊。 圖5壓板及內(nèi)形板上的減輕孔 圖6內(nèi)形板的減輕孔和壓板3)輔助設(shè)備包括工作踏板、工作梯、拖架、工作臺、起重吊掛、地面運輸車、照明設(shè)備、壓縮空氣管路等。

28、輔助設(shè)備也是保證工作方便、安全，減少勞動強度，提高生產(chǎn)率所必不可少的型架組成部分。（3）裝配型架的功能 裝配型架主要用來保證產(chǎn)品的準確度及互換性。即保證進入裝配的零件、組合件、板件或段件在裝配時定位準確，保持其具有證確的形狀和一定的工藝剛度，以便進行連接。在裝配過程中限制其連接變形使連接裝配后的產(chǎn)品符合圖紙及技術(shù)條件的要求，即滿足產(chǎn)品準確度及互換協(xié)調(diào)的要求。與一般機床夾具相比，型架除了起定位與夾緊零件的作用外，還要保證零件的形狀準確，由于飛機鈑金零件尺寸大而剛度小。所以，為保證產(chǎn)品的準確度：第一，要保持零件的形狀。因此，型架定位件的數(shù)量要根據(jù)零件或裝配件的剛度而當加多，要有一定的“過定位”。這

29、樣才能保證工件在裝配過程中。既具有準確形狀，又有具有必須工藝剛度。第二，無論是鉚接，還是膠接和焊接，在連接時都會產(chǎn)生不同程度的變形。裝配型架或夾具要能夠限制工件的這種變形。第三，在一般機械制造中，保證產(chǎn)品互換性主要是通過公差、配合制度和通用量具來實現(xiàn)。而在飛機制造中，則是采用一套特殊的保證互換協(xié)調(diào)的方法，其中包括相互協(xié)調(diào)的成套的裝配型架。在飛機生產(chǎn)中常常用分散裝配的原則。一個部件的裝配工作，往往不是采用一個裝配型架，而是采用一套裝配型架。在生產(chǎn)量相對大時，甚至采用幾套同樣的型架，所以，裝配型架的品種多且數(shù)量大。這就要求它們彼此之間，以及它們與零件的工藝裝備之間都要相互協(xié)調(diào)。因此，型架的令一個特

30、點是它的成套性和協(xié)調(diào)性。3.1.4 工藝裝備及裝配工藝裝備的設(shè)計原則 工藝裝備：（1）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的特點；（2）產(chǎn)品性質(zhì)和產(chǎn)量；（3）互換協(xié)調(diào)的要求；（4）工廠的技術(shù)條件和發(fā)展水平。裝配工藝裝備：裝配工藝裝備的設(shè)計質(zhì)量，同其他生產(chǎn)工藝裝備一樣，是以產(chǎn)品質(zhì)量、工作效率、操作安全性和成本作為衡量標準的，并以此作為設(shè)計工作所遵循的基本原則。因此裝配工藝裝備設(shè)計的基本原則及技術(shù)要求包括以下幾個方面：（1）使用性1）滿足裝配工藝要求：2）定位件及夾緊件的操作簡單，定位合理，壓緊可靠，活動構(gòu)件應(yīng)便于開啟和工作位置的恢復(fù)；3）工作開敞，操作條件好，產(chǎn)品的上架和出架方式合理。（2）協(xié)調(diào)性1）定位系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)保證工

31、藝裝備之間的協(xié)調(diào)性，并合理確定其制造協(xié)調(diào)方法；2）從結(jié)構(gòu)設(shè)計上考慮到，在工藝裝備的制造上能更好的達到工藝裝備之間的協(xié)調(diào)性；（3）穩(wěn)定性1）剛度合理，重要構(gòu)件應(yīng)消除應(yīng)力；2）工藝裝備在地坪上的安放，應(yīng)優(yōu)先采用“三點”或“多點可調(diào)”支承，以消除地基下沉對型架準確度的影響；3）根據(jù)產(chǎn)品尺寸及精度情況，在工藝裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計上應(yīng)有消除或減少穩(wěn)定因素對協(xié)調(diào)影響的相應(yīng)措施。（4）經(jīng)濟性1）滿足使用要求前提下，應(yīng)造價較低，并有良好的制造工藝性；2）便于工裝設(shè)備的故障檢修；3）在工藝裝備結(jié)構(gòu)上，應(yīng)適當考慮產(chǎn)品改型對其提出改造的可行性；4）合理使用原材料，盡量采用標準件。（5）安全性1）應(yīng)有必要的保護措施，防止產(chǎn)品

32、被劃傷；2）對重要的可卸結(jié)構(gòu)，設(shè)置起吊裝置和存放裝備；對承力大的構(gòu)件，須經(jīng)過強度校核。（6）先進性注意采用先進結(jié)構(gòu)和工藝方法，以提高工藝裝備的使用性，降低工藝裝備的制造費用。根據(jù)以上原則，本次設(shè)計中的垂直尾翼前緣組合型架（如圖7）屬于裝配工藝設(shè)備，是用于垂直尾翼前緣裝配過程中的專業(yè)設(shè)備。垂直尾翼前緣在垂直尾翼前緣型架的工作步驟是：先將肋翼、長桁、前梁等零件裝配成骨架，放上蒙皮，施加外力，連接（鉚接），最后形成外形。 圖7.飛機垂直尾翼前緣組合型架32垂直尾翼前緣組合型架設(shè)計的一般問題熟悉原始資料后，主要工作根據(jù)型架設(shè)計的技術(shù)條件，開始著手型架的設(shè)計。一般可以把設(shè)計分為三個階段：（1）擬定草圖或

33、型架設(shè)計方案； （2）繪制工作總圖；（3）繪制零件圖。設(shè)計草圖或擬定型架設(shè)計方案應(yīng)確定以下內(nèi)容：（1）型架的設(shè)計基準；（2）裝配對象在型架中的放置位置；（3）工件的定位基準。主要定位件的形式和布置方式，尺寸公差；（4）工件的出架方式； （5）型架的安裝方法；（6）型架的結(jié)構(gòu)形式；（7）骨架剛度的驗算，型架支撐與地基的估算；（8）溫度對型架準確度的影響。本設(shè)計的垂直尾翼前緣組合型架的原始資料是：某機型相關(guān)圖紙及技術(shù)資料設(shè)計技術(shù)要求：（1） 型架為轉(zhuǎn)動梁式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)軸距地面900mm；（2） 1-7肋處設(shè)置前端肋內(nèi)定位板，定位板帶有各肋理論外形和兩個定位孔及壓緊裝置；（3） 1-7肋的定位板上開出長

34、桁缺口，并刻上長桁軸線；（4） 各肋處設(shè)置壓緊蒙皮用的橡皮繩。3.2.1 垂直尾翼前緣組合型架設(shè)計基準的選擇型架設(shè)計與其他機械設(shè)計一樣，必須首先確定設(shè)計基準，根據(jù)它來確定型架上各個零件和裝配間的相對位置。如果基準選擇不當，則在設(shè)計過程中確定設(shè)計尺寸和檢驗這些尺寸時，將會遇到困難，且會降低型架標準和延長裝配周期。一般情況下，應(yīng)以飛機部件的設(shè)計基準作為成套裝配型架和成套標準工藝裝備的設(shè)計基準。這樣，可以避免基準轉(zhuǎn)換時繁雜的計算，也可以消除制造時由于基準轉(zhuǎn)換時引起的誤差積累。在具體選擇時應(yīng)注意：（1）對相鄰部件的裝配型架,或者同一部件中不同組合件的裝配型架，都應(yīng)當選擇同一設(shè)計基準軸線。（2）選擇型架

35、設(shè)計基準時，還應(yīng)力求簡化尺寸的計算，以便制造及檢驗。（3）型架設(shè)計基準的選擇要與安裝方法相適應(yīng)。例如，用型架裝配機安裝型架時，要求有3根相互垂直的坐標軸線作為基準：在劃線鉆孔臺安裝卡板端頭或塑造卡板工作面時，要求基準線垂直于各框或肋的平面，各安裝尺寸都應(yīng)是50mm的倍數(shù)。 所以在本次設(shè)計中選擇了垂直前梁軸線，飛機水平基準線，垂直理論根弦等設(shè)計基準線作為型架的設(shè)計基準。如圖8所示： 圖 8飛機垂直尾翼前緣設(shè)計基準3.2.2 定位基準飛機各部件外形準確度，關(guān)系到飛機的飛行性能，因此，在裝配過程中，如何提高外形準確度，是飛機裝配中比較重要的一個問題。在裝配過程中，使用兩種裝配基準：以骨架為基準和以蒙

36、皮外形（或內(nèi)形）為基準的裝配。以骨架為基準進行裝配的方法中，誤差積累是“由內(nèi)向外”，最后積累的誤差反映在部件外行上。部件外形誤差由下面幾項誤差積累而成：（1）骨架零件制造的外形誤差；（2）骨架的裝配誤差； （3）蒙皮的厚度誤差； （4）蒙皮和骨架由于貼合不緊而產(chǎn)生的誤差： （5）裝配后產(chǎn)生的變形。 以蒙皮外形（或內(nèi)形）為基準的裝配方法中，部件外形的準確度主要取決于裝配型架的制造準確度和裝配后的變形，消除了蒙皮厚度誤差(以外彤為量基準)，減少了骨架零件制造誤差對外形的影響。部件外形誤差由以下幾項誤差積累而成：（1）裝配型架卡板的外形誤差；（2）蒙皮和卡板外形之間由于貼合不緊而產(chǎn)生的誤差；（3）裝

37、配后產(chǎn)生的變形。在裝配過程中，首先要確定零件、組合件、段件之間的相對位置，這就是定位問題。在這次設(shè)計中，裝配基準選擇了以蒙皮內(nèi)形為基準的裝配方法。因為垂直尾翼的尺寸較小，選擇以蒙皮內(nèi)形為基準裝配制造方便，便于工人師傅操作，降低了成本。在設(shè)計中，設(shè)計了(1-7)內(nèi)形板(圖9)。以內(nèi)形板的外形定位翼肋的內(nèi)形而形成垂尾的外形。 圖9 內(nèi)形板在裝配工作中，對定位的要求是：（1）保證定位是符合飛機圖紙和技術(shù)條件中所規(guī)定的準確度要求：（2）定位和固定要操作簡單且可靠；（3）所用的工藝裝配簡單，制造費用少。在飛機裝配中，常用的定位方法有：（1）用劃線定位。這種方法使用于結(jié)構(gòu)剛性好、位置的準確度要求不是高的場

38、合。在無協(xié)調(diào)要求和定位準確度不高的部位，可采用劃線定位的方法。（2）用裝配孔定位。在裝配時用于現(xiàn)在零件上制出的裝配孔來定位的方法叫裝配孔定位法。兩個零件用裝配孔確定其相對位置時，裝配孔數(shù)量應(yīng)不少于兩個，裝配孔的數(shù)量取決于零件的尺寸和剛度，尺寸大剛度小的零件，裝配孔的數(shù)量應(yīng)適當加多。裝配孔定位的準確度取決于裝配孔的協(xié)調(diào)方法，顯然協(xié)調(diào)環(huán)境越多，積累誤差越大。在本設(shè)計中，設(shè)計了1-7內(nèi)形板。在每個內(nèi)形板上都有一個直徑8（圖10）的小孔，和一個水平方向上一個長度為8，豎直方向長度10的橢圓小孔（圖11）。這兩個小孔是裝配翼肋的裝配孔。翼肋在結(jié)構(gòu)上屬于平板類零件，使用于裝配孔定位。這里設(shè)計一個圓形小孔，

39、設(shè)計一個豎直方向上的橢圓孔，是因為我們在零件的生產(chǎn)和零件的裝配過程中有誤差的積累，而用裝配孔定位的方法是適用于裝配準確度不是很高的零件裝配，但為了裝配方便和裝配效率，在用裝配孔定位方法定位翼肋時，其翼肋的外形采用由型架的內(nèi)形板確定，因此，為了裝配翼肋過定位，而將翼肋的兩個裝配孔的一個設(shè)計成橢圓形給予補給。如果兩個孔都設(shè)計成圓形孔。那么在裝配時存在裝配干涉問題。 圖 10直徑為8的裝配孔 圖11設(shè)計成橢圓形的裝配孔（3）用裝配夾具（型架）定位由于飛機制造中，零件，組合件尺寸大，剛度小，所以飛機裝配過程中裝配夾具的功能和一般機械產(chǎn)品的裝配夾具的功能有本質(zhì)區(qū)別，機械產(chǎn)品的裝配夾具主要目的是提高勞動生

40、產(chǎn)率，而飛機裝配夾具的功能時保證零件組件在空間相對位置所必不可少的，另外，飛機裝配夾具除了起定位作用外，還有校正零件形狀和限制裝配變形的作用，所以飛機裝配夾具的定位件不遵守“六點定位原則”，往往采用多定位面的“超六點定位”，即“超定位”方法。在本設(shè)計中長桁的定位（圖12）選擇了用刻線定位和裝配夾具（型架）定位一起使用的方法。在定位件內(nèi)形板上刻有長桁軸線，裝配長桁時，按定位器上的刻線定位。同時在內(nèi)形板刻有長桁軸線出開缺口，方便長桁的放置，并在外面放上蒙皮進行鉚接操作。 圖12內(nèi)形板上的長桁軸線 在飛機裝配中除用裝配夾具作為主要定位方法外，對不太復(fù)雜的組合件或板件可以用裝配孔定位的方法，在對無協(xié)調(diào)

41、要求及定位準確度不高的部位，可采用劃線定位的方法。3.2.3 垂直尾翼前緣在型架中的放置狀態(tài)工件在型架中的放置狀態(tài)應(yīng)使工人在最有利的工作姿態(tài)。下講行工作，即應(yīng)使工人的大部分操作是在站立姿態(tài)下，工作高度在1.1-1.4m范圍內(nèi)此外，還應(yīng)考慮節(jié)省車間面積。垂直尾翼前緣組合型架的工作高度從以上方面的考慮，將轉(zhuǎn)軸設(shè)計為距離地面900mm。工件在型架上的放置狀態(tài)樣式很多，可根據(jù)上述原則，結(jié)合工件結(jié)構(gòu)特點和裝配工件內(nèi)容予以確定。對一般尺寸的梁，隔框，翼肋等平面型組合件，可在非轉(zhuǎn)動式夾具內(nèi)平放或豎放，但最好采用轉(zhuǎn)動式夾具。對大尺寸框類或圓形結(jié)構(gòu)件。如大型機身隔板，機頭罩等，可設(shè)計成轉(zhuǎn)動式夾具。對于板件，一般

42、采用立方。機身類的段、部件的放置狀態(tài)大多與飛機的飛行狀態(tài)一致。這樣放置可使隔框處于垂直位置，使定位件布置方便，特別是使型架卡板布局合理，同時，大型飛機機身裝配時往往以座艙地板作為定位基準。地板處于水平位置，對裝配工作有利。對于翼面類部件，習慣于垂直放置，即前緣向下。這樣放置適合于采用卡板定位的型架，裝配工作可以從兩面接近，也便于前緣內(nèi)部的操作。翼面類部件的精加工型架多采用平放，因為主要操作是在接頭區(qū)，水平放置便于機翼在架內(nèi)定位，加工操作和吊運工作，也便于精加工頭的布置。對于本次設(shè)計的垂直尾翼前緣組合型架用于垂直尾翼的前緣的組裝，在型架中的放置狀態(tài)選擇平放，并設(shè)計轉(zhuǎn)動式，便于在型架中定位，方便鉚

43、接操作。如圖13所示。 圖13某飛機垂直尾翼前緣在型架中的放置狀態(tài)3.2.4 出架方式工件在型架內(nèi)裝配完以后的出架方式是型架結(jié)構(gòu)放按中的主要問題之一，對型架結(jié)構(gòu)影響較大。若出架方式選擇的好，則不但可以簡化型架結(jié)構(gòu)，出架安全，不致?lián)p傷工件，還可以節(jié)廠房面積，簡化搬動設(shè)備。對于較小的工件，出架較為簡單，只要有關(guān)的定位夾緊件能收縮足夠的尺寸，就能取出工件。對于大尺寸部件，尤其是大型飛機的大部件，出架方式應(yīng)該認真考慮。大尺寸部件一般有三種出架方式：從型架上方吊出，縱向出架，側(cè)向出架。本次設(shè)計的垂直尾翼前緣組合型架用于垂直的安裝，選擇的是蒙皮內(nèi)形為基準的裝配基準。垂尾的尺寸相對較小。所以只要內(nèi)形板和橡皮

44、筋之間能收縮足夠的尺寸，就能取出工件。3.2.5 垂直尾翼前緣組合型架的構(gòu)造裝配型架由骨架，定位件，夾緊件和輔助設(shè)備等幾部分組成。骨架的結(jié)構(gòu)形式大體分為框架式，組合式，分散式和整體底座式。（1）框架式這種骨架由槽鋼或鋼管焊接的框架，多運用隔框、翼肋、大梁等平面形狀的組合件，板件以及小型立體組合件，段件(如翼尖，艙門，小尺寸尾翼)。框架的放置方式多位豎放和轉(zhuǎn)動式的，也有平放的。轉(zhuǎn)動式框架的型架即便有操作，又可節(jié)省車間面積，但只限于尺寸不大的框架。 。（2）組合式組合式骨架一般是由底座，立柱，支臂，梁等標準化元件所組成。組合式骨架的主要特點是規(guī)格化，標準化程度高，它類似于積木式結(jié)構(gòu)，所以對設(shè)計和制

45、造都有縮短周期，當機型改變時，元件大多可重復(fù)使用。但是，機型穩(wěn)定生產(chǎn)多年，這一優(yōu)越性就不顯著。由于不可能儲備大量品種齊全的標準件，所以當一種新機試制時，也只能按型架方案或草圖準備閉實際準備稍多些的標準件。而這種標準化的骨架元件的制造比利用槽鋼或型材要花費更多的工時。此外，這種元件剖面尺寸大，也較笨重。單個元件的剛度雖大，但整個型架剛度較差，因為采用間隙配合的機械連接，這就抵消了元件剛度大的特點。 組合式骨架可以采用型架裝配機的安裝方法。我國每個飛機工廠對這種骨架采用的情況各有不同。有的廠過去的型架元件儲備較多，目前任在使用。有的廠庫存已不多，一般都不重新補充制造。在新機投產(chǎn)時，都改用槽鋼或鋼管

46、焊接的型架。其制造周期比鑄鐵件還短，型架重量也可減輕。(3)分散式分散式骨架的特點是型架不設(shè)整體骨架，各個定位夾緊件固定在以車間地基為基礎(chǔ)的分散的金屬骨架上。這些骨架一般采用槽鋼或鋼管焊成。分散的骨架靠車間地基把它們連成一個整體，型架定位件的尺寸穩(wěn)定性主要決定于車間地基和型架基礎(chǔ)的穩(wěn)固程度。采用分散式骨架，要求車間地基比較穩(wěn)固，否則如地基有不均勻下沉，對型架準確度影響較大。這是它致命的弱點。(4)整體底座式整體底座式骨架是指型架的骨架中有一個整體的底座，底座用多支點可調(diào)支承支撐在車間的地面上， 型架的其他骨架及所有的定位夾緊件都固定在底座上。這種形式的骨架主要是可降低對地基的要求，地基如有受動

47、，可調(diào)整各文承點，以保持底座的證確位置，從而保證型架準確度的穩(wěn)定性。底座式骨架的優(yōu)點在于通過定期檢查的辦法可消除地基變動的影響。此外，型架是浮動的搬移比較方便。底座材料選取鋁時與飛機的部件的脹縮一致，可自由伸縮。這種形式的缺點足耗費金屬多，一臺大型部件裝配型架需幾十噸金屬。綜合比較所有的型架骨架的構(gòu)造方式。本次設(shè)計選擇可轉(zhuǎn)動式型架。它既便于操作，又可節(jié)省車間面積。而且垂直尾翼的尺寸不大。如圖14所示： 圖14型架骨架3.2.6 垂直尾翼前緣組合型架的外形定位件和夾緊件到架的外形定位件用來確定飛機部件的氣動力外形。它一般分為3類：卡板，內(nèi)型板和包絡(luò)式定位面板(或稱包絡(luò)板)?？ò夂蛢?nèi)形板僅能定位某

48、些切面外形，包絡(luò)板則可以定位整個空間曲面外形?？ò寮鞍j(luò)板位于部件的外形的外側(cè)，內(nèi)形扳一般用于定位蒙皮內(nèi)形。有些板件型架，除了使用卡板外，還使用內(nèi)形板。內(nèi)卡板與外形板的區(qū)別是：后者是外形定位件，而前者對外形和表面來說只是個夾緊件（但兩者都能定位長桁)。因此，內(nèi)卡板要與外卡板配合使用?？ò宓墓ぷ鞅砻婵梢允秋w機的蒙皮外形，也可以是骨架外形（蒙皮內(nèi)形)。在一些以骨架為基準的裝配裝配型架上，有時要求卡板既能定位骨架外形，又能在裝配蒙皮時起夾緊蒙皮的作用，從而又要求卡板帶蒙皮外形。為兼顧這兩方面，將卡扳的工作表面加工成蒙皮外形，而在卡板表面上分布一些局部活動墊板。在本設(shè)計中根據(jù)垂尾的尺寸和某型機相關(guān)圖紙

49、及技術(shù)資料，設(shè)計了1-7內(nèi)形扳(圖15)內(nèi)形板通過定位蒙皮的內(nèi)形來保證蒙皮的外形(與用外形卡板定位蒙皮的外形相比，準確度要稍差些，相差一個蒙皮厚度的誤差)，再與橡皮繩（圖16）一起使用把蒙皮緊緊的固定在假肋(即內(nèi)形板)上。起到保證外形、定位夾緊和防止練接時蒙皮的移動。 圖15內(nèi)形板 圖16夾緊蒙皮用的橡皮筋3.2.7 垂直尾翼前緣組合型架的安裝飛機制造中一個很重要的特點就是，在飛機裝配時采用了許多大尺寸且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的裝配型架。裝配型架的制造，包括型架元件(即型架骨架元件和定位夾緊件)的加工和型架的安裝。對型架元件采用一般的機械加工方法就可以達到技術(shù)條件要求，而保證各定位件在大尺寸的型架骨架上的安

50、裝準確度則是比較困難的。首先，要保證飛機裝配的準確度。在很大程度上取決于裝配型架的安裝準確度，而且主要是型架安裝的準確度。這一點與一般機械制造有很大差別。在一般機械制造中，主要零件是剛度比較大的機械加工件，機器裝配的準確度主要取決于零件加工的準確度和裝配時少量的補充加工或調(diào)整而不需要采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型裝配夾具，由于飛機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，大量使用尺寸大而剛度小的薄板，型材零件。為滿足飛機的外形要求，在裝配的各階段，包括組合件裝配、板件裝配、段件裝配和部件裝配階段，都必須采用大尺寸的，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的裝配型架，以保證裝配的準確度因此，型架的準確度對保證飛機裝配的準確度起決定性作用。為了保證飛機裝配的準確度，必然

51、要對型架制造的準確度提出更高的要求，例如，在一臺是幾米長的大型裝配型架上有許多卡板，各卡板安裝以后，其工作面所形成的 曲面外形準確度，一般要求應(yīng)比產(chǎn)品外形的準確度高35倍，即公差為0.2mm左右。此外，還要保證各接頭定位件與這些外形卡板相對位置的準確度因此，這就要發(fā)展大尺寸空間位置精密測量技術(shù)。型架安裝用的各種方法，就是為了解決這個技術(shù)問題而產(chǎn)生和發(fā)展起來的。其次，每個部件在各個裝配階段，都采用了不同的裝配型架：因此，在型架的安裝中，這要保證這些型架之間的一致性。還要保證裝配型架之間的協(xié)調(diào)準確度在飛機產(chǎn)量比較大的情況下，某些型架可能需要復(fù)制幾臺，必須保證這幾臺型架的一致性。還要保證裝配型架和零

52、件加工工藝裝備的協(xié)調(diào)準確度。為此，就需要采用一套標準工藝裝備，編制合理的工藝裝備制造與協(xié)調(diào)路線。因此，型架的安裝技術(shù)與保證工藝裝備之間的協(xié)調(diào)方法密切相關(guān)。其三，在飛機的成批生產(chǎn)中，所使用的裝配型架和標準工藝裝備的數(shù)量多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造工作量很大(需要上百萬個工時)。在飛機工廠需要設(shè)置專門的型架制造費用，也是型架安裝技術(shù)中需要解決的重要問題。 基于對上面一些問題的考慮，從飛機制造發(fā)展的早期階段至今，型架的裝配技術(shù)也有了很大的發(fā)展。其發(fā)展過程如下：（1）用通用測量工具安裝型架 在飛機制造發(fā)展的早期階段，對大尺寸型架的安裝采用的是空間拉線和吊線的方法，用通用測量工具進行測量。用通用測量工具安裝型架的

53、方法是一種簡單原始的方法。對于小型裝配型架(或夾具)，可以使用鉗工平臺。在平臺上劃出型架的結(jié)構(gòu)位置線(平面投影位置線)，并利用直角尺和高度尺建立起空間坐標系。對于大尺寸型架可以用細鋼絲在型架骨架上建立縱向基準線，水平基準線和橫向基準線，并以這些實際的線作為型架安裝時測量用的基準線。對于帶曲線外形的定位件，還要借助于樣板在空間進行定位。這種方法雖然很簡單。但安裝時即很費時間，又很不準確。（2）用標準樣件安裝在第二次世界大戰(zhàn)期間，飛機的產(chǎn)量迅速增長，對飛機制造準確度和互換性的要求也大大提高。為適應(yīng)這一發(fā)展需要，出現(xiàn)了新的型架安裝方法。其中一種方法是用標準件安裝型架。用標準件安裝型架的方法是，對于小

54、型戰(zhàn)斗機，用一套與實物1：1尺寸的標準件來安裝各種型架，用以加快型架的安裝。保證型架之間的協(xié)調(diào)并解決幾個工廠同時生產(chǎn)一種飛機時各個部件之間的互換問題。但這種力法也有它的缺點：一套大尺寸標準件的制造費很高，制造周期又長，標準樣件的尺寸大而笨重，使用和運輸都不方便也容易變形和損壞。（3）用型架裝配機安裝型架在飛機制造中，為了提高型架準確度，在第二次世界大戰(zhàn)期間，美國曾研究出另外一種型架安裝方法，即用大型工具塢安裝型架。它實質(zhì)上是一個大型空間坐標型架，由3組相互垂直的坐標尺組成，即第一組為縱坐標尺，第二組為由縱坐標尺定位且可移動的垂直坐標尺，第三組為由垂直坐標尺定位的橫坐標尺。每個坐標尺寸都經(jīng)過精確

55、的加工和定位安裝，保證嚴格的相互平行和垂直。據(jù)稱：18m長的4條縱坐標尺，其平行度沿全長要控制在0.025mm以內(nèi)。在每個坐標尺都有一排用坐標鏜床精密加工的等間距定位孔。在坐標尺上兩個孔之間的尺寸，可以通過小的精密孔板來確定。這樣，就可以在工具塢中準確地確定空間任意點的坐標位置。在安裝型架時，將整個型架骨架孜在工具塢中，并按型架定位件在型架中的位置，定位好垂直坐標尺和橫坐標尺。型架的定位件通過工具孔定位在定位板上，定位板則通過基準孔定位在橫坐標尺上。定位件定位以后，用澆注的方法將其固定在型架的骨架上。在用工具塢安裝型架方法的基礎(chǔ)上，為了提高型架安裝工作的效率，前蘇聯(lián)曾把工具塢機床化，將其發(fā)展成為型架裝配機。其縱坐標尺固定在可縱向移動的工作臺的側(cè)面，臺面靠電機和機械傳動機構(gòu)拖動：垂直坐標尺固定在機床的龍門架上。這樣，就克服了用工具塢時需要經(jīng)常移動笨重的垂直坐標尺和橫坐標尺的缺點。但是，因型架裝配機的尺寸不宜過大，就不可能將大型的裝配型架整個安裝在型架裝配機中。因此，型架必須設(shè)計成組合式的，只能將型架的梁安裝在型架裝配機上。（4）用