第三節(jié)__飛機裝配準(zhǔn)確度和裝配過程

1、1三、飛機裝配準(zhǔn)確度和裝配過程三、飛機裝配準(zhǔn)確度和裝配過程3.1 飛機結(jié)構(gòu)的分解飛機結(jié)構(gòu)的分解 飛機可卸件部件段件段件板件組合件零件零件零件零件2飛機結(jié)構(gòu)劃分為部件 在部件和部件之間、部件和可卸件之間的連接一般都是采用可拆可拆卸的連接卸的連接。 部件和部件之間、部件和可卸件之間所形成的可拆卸的分離面，稱為設(shè)計分離面設(shè)計分離面。主要便于在使用和維修過程中迅速拆卸和重新安裝。3機翼劃分成段件示意圖1前段； 2中段； 3后段4機翼劃分成段件和板件示意圖- 1-翼肋；2前緣翼肋；3機翼前緣；4機翼前梁；5機翼中段上、下壁板；6機翼后梁；7機翼中段；8機翼后部；9翼尖；10機翼后部上、下壁板；11機翼后

2、部縱墻；12副翼；13副翼調(diào)整片；14襟翼；15翼肋后段；16翼肋中段。 5機身各段劃分為板件和組合件示意圖1側(cè)板件；2中段大梁；3隔框；4機身后段下板件；5機身中段下板件。6 板件、段件或組合件之間一般采用不可拆卸的連接，它們的分離面稱為工藝分離面工藝分離面。 將整架飛機的各部件按工藝分離面進一步劃分成段件、板件和組合件的做法，若工藝分離面劃分合理，將有著明顯的技術(shù)經(jīng)濟效果：3：由于改善了裝配工作的開敞性，有利于提高產(chǎn)品的裝配質(zhì)量。2：減少了復(fù)雜的部件或段件的裝配型架數(shù)量。 1：增加了平行裝配工作面，為提高裝配工作的機械化和自動化程度創(chuàng)造了條件。7 在飛機設(shè)計時，考慮工藝分離面的部位、形式和

3、數(shù)量，必須從成批生產(chǎn)的要求出發(fā)。 批量大，工藝分離面劃分多；批量小，工藝分離面劃分少。 飛機結(jié)構(gòu)的劃分，其重要意義不僅僅表現(xiàn)在需要綜合考慮結(jié)構(gòu)、使用和生產(chǎn)上的要求，而且由于劃分的結(jié)果，必然會涉及強度、重量和氣動方面的問題。因此，在決定劃分方案時，必須綜合研究上述各方面的因素。 結(jié)構(gòu)設(shè)計上已有的工藝分離面，考慮到具體的生產(chǎn)情況和批量時，也可以不加利用。 83.2 裝配準(zhǔn)確度裝配準(zhǔn)確度 （一）飛機裝配準(zhǔn)確度要求（一）飛機裝配準(zhǔn)確度要求 外形要求外形要求 一般翼面部件比機身部件的外形準(zhǔn)確度要求高，部件最大剖面前比最大剖面后要求高。不同型別的飛機，其要求也不同。 部件準(zhǔn)確度的技術(shù)要求，一般包括以下幾個

4、方面：（1） 部件氣動力外形準(zhǔn)確度9 部件外形波紋度 1理論外形；2實際外形；3等距樣板或等距卡板的工作外緣；h外形誤差；L波長；H波深； yn、yn+1、yn+2在相鄰波峰波谷處蒙皮外形與等距樣板或等距卡板的間距。 另一種外形要求可以用外形波外形波紋度紋度表示： 外形波紋度外形波紋度是指一定范圍內(nèi)的波高誤差： 2yyyHLH2nn1n 高速殲擊機允許的翼面展向波紋度不大于0.5/400mm/mm。 10表面平滑度要求 表面不平滑度誤差包括鉚釘、螺釘、焊點處的局部凸凹缺陷，蒙皮對縫間隙和階差等。 11（2）部件內(nèi)部組合件和零件的位置準(zhǔn)確度 如大梁軸線、翼肋軸線、隔框軸線、長桁軸線等的實際裝配位

5、置相對于理論軸線的位置偏差。一般規(guī)定：（3）部件間相對位置的準(zhǔn)確度 長桁的位置偏差為2mm等。普通肋軸線的位置偏差為12mm。梁軸線允許的位置偏差和不平度為0.51.0mm。12 表示機尾翼相對于機身位置準(zhǔn)確度參數(shù)是上反角（或下反角）、安裝角和后掠角。13 表示各操縱面相對于固定翼面位置的準(zhǔn)確度參數(shù)是階差、剪刀差和間隙 。副翼相對于機翼的位置準(zhǔn)確度要求1檢驗樣板；2型架；3機翼外形；4副翼外形；A機翼；B副翼。 表示機身各段間相對位置準(zhǔn)確度參數(shù)是同軸度。 14 部件設(shè)計分離面，如機身與機翼、機身與機身間，一般采用叉耳式接頭或圍框式（凸緣式）接頭連接。 叉耳式接頭圍框式（凸緣式）接頭15 當(dāng)部件

6、對接時，既要符合部件間相對位置的準(zhǔn)確度要求，又要符合對接接合的準(zhǔn)確度要求，在工藝上比較困難。所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要考慮結(jié)合面的工藝性。右圖比左圖工藝性好。 飛機裝配是由大量剛度較小的零件在空間組合、連接的結(jié)果，故飛機裝配準(zhǔn)確度很大程度上取決于裝配型架（夾具）的準(zhǔn)確度。 16（二）制造準(zhǔn)確度和協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度（二）制造準(zhǔn)確度和協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度 制造準(zhǔn)確度制造準(zhǔn)確度是指產(chǎn)品的實際尺寸與圖紙上所規(guī)定的名義尺寸相符合的程度。 協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度是指兩個飛機零件、組合件或部件之間相配合部位的實際幾何形狀和尺寸相符合的程度。設(shè)計規(guī)定前、后接頭之間的距離為L 。而中翼和外翼制成后實際尺寸分別為L1及L2 。17兩者制造

7、誤差分別為：1=L1L2=L2L接頭間的協(xié)調(diào)誤差： L1L2 協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度的要求一般要高于制造準(zhǔn)確度的要求。 裝配過程中，需要協(xié)調(diào)的內(nèi)容一般為：裝配過程中，需要協(xié)調(diào)的內(nèi)容一般為： （1）工件與工件之間的協(xié)調(diào)隔框結(jié)構(gòu)1上框緣；2下框緣。 為保證工件之間的協(xié)調(diào)要求，必須使制造工件的模具也是相互協(xié)調(diào)的。 18（2）工件與裝配夾具（型架）之間的協(xié)調(diào) 在機翼裝配中，為保證前梁組合件與機翼前段型架的定位器相貼合，為保證機翼前段與機翼總裝型架的定位器相貼合，則夾具（型架）之間應(yīng)當(dāng)是相互協(xié)調(diào)的。 （三）提高裝配準(zhǔn)確度的補償方法（三）提高裝配準(zhǔn)確度的補償方法 一般希望進入裝配各階段的零件、組合件及部件具有生產(chǎn)互換

8、性。但對某些復(fù)雜零件，在經(jīng)濟上是不合理的，技術(shù)上也難以達到。 補償?shù)姆椒ㄑa償?shù)姆椒ň褪橇慵⒔M合件或部件的某些尺寸在裝配時可進行加工或調(diào)整，可以部分抵消零件制造和裝配的誤差。 19在飛機裝配中，常用的補償方法：在飛機裝配中，常用的補償方法： （1） 修配 例如機身或機翼的蒙皮，一般尺寸比較大，有時長達56m，零件剛度又小，蒙皮之間對縫間隙有時要求又很嚴，一般小于1.5mm。零件制造難以達到這樣的準(zhǔn)確度。因此在蒙皮制造時，在邊緣處留出一定的加工余量，在裝配時和相鄰的蒙皮相互修配。 此方法不具有互換性。20（2）裝配后精加工 外翼和中翼對接分離面的精加工示意圖(a)加工余量示意圖；(b)外翼精加工

9、示意圖。 裝配后精加工是工件裝配后在專用設(shè)備上（如精加工臺）單獨地依據(jù)樣板、鉆?；蚩磕＿M一步加工，精加工后，工件具有互換性。 21（3）可調(diào)補償件 發(fā)動機與機身連接圖，主接頭上裝有球面襯套，以補償機身兩接頭和發(fā)動機主接頭的不同軸度，利用輔助接頭上可調(diào)螺桿調(diào)整發(fā)動機軸線和機身的相對位置。 機身與發(fā)動機連接1主接頭；2輔助接頭。 22 發(fā)動機通過發(fā)動機架與機身的連接圖，通過偏心球面襯套4及可調(diào)螺桿7調(diào)整發(fā)動機相對于機身的位置。 23 利用補償件時，為了使裝配工作能順利進行，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)盡量減少復(fù)雜的協(xié)調(diào)關(guān)系。（a）圖補償件有四個面與零件貼合；（b）圖補償件有三個面與零件貼合；（c）圖補償件有二

10、個面與零件貼合； （c）結(jié)構(gòu)的工藝性較好。243.3 裝配基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn) 飛機各部件外形準(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)： 1：以骨架為基準(zhǔn)的裝配。：以骨架為基準(zhǔn)的裝配。 2：以蒙皮外形為基準(zhǔn)的裝配。：以蒙皮外形為基準(zhǔn)的裝配。 裝配過程中工藝基準(zhǔn)按功能分有三類： 定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)：用以確定結(jié)構(gòu)件在設(shè)備或工藝裝備上的相對位置。 測量基準(zhǔn)測量基準(zhǔn)：用于測量結(jié)構(gòu)件裝配位置尺寸的起始位置。 裝配基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)：用以確定結(jié)構(gòu)件之間的相對位置。251：以骨架為基準(zhǔn)的裝配：以骨架為基準(zhǔn)的裝配：1定位孔；2蒙皮；

11、3橡皮繩； 4桁條；5翼肋。 裝配過程：裝配過程： 1：翼肋按定位孔定位，鉚上桁條，組成骨架；3：進行骨架與蒙皮的鉚接。2：放上蒙皮，用橡皮繩或鋼帶拉緊；261大梁；2翼肋；3蒙皮厚度墊片；4卡板；5蒙皮。裝配過程：裝配過程： 1：翼肋按卡板定位，和大梁、桁條等組成骨架；3：進行骨架與蒙皮的鉚接。2：放上蒙皮，用卡板壓緊；27 以骨架為基準(zhǔn)進行裝配的方法，其誤差積累是“由內(nèi)向外”，最后積累的誤差反映在部件外形上。 部件外形誤差由以下幾項誤差積累而成：部件外形誤差由以下幾項誤差積累而成： 骨架零件制造的外形誤差； 裝配后產(chǎn)生的變形。蒙皮和骨架由于貼合不緊而產(chǎn)生的誤差；蒙皮的厚度誤差；骨架的裝配誤

12、差；28 部件外形準(zhǔn)確度主要取決于零件制造后骨架裝配的準(zhǔn)確度，為提高外形準(zhǔn)確度，必須提高零件制造準(zhǔn)確度和骨架裝配準(zhǔn)確度以及減少裝配變形等。 適用于：1：外形準(zhǔn)確度要求較低的部件。 2：翼型高度較小，不便于采用結(jié)構(gòu)補償?shù)牟考?292：以蒙皮外形為基準(zhǔn)的裝配。：以蒙皮外形為基準(zhǔn)的裝配。1桁條；2撐桿；3卡板；4蒙皮；5翼肋。 裝配過程：裝配過程： 1：在結(jié)構(gòu)上翼肋分成兩個半部，首先將半肋和桁條先鉚在蒙皮上；3：將兩個半肋連接在一起。2：用撐桿將蒙皮頂緊在卡板上；301蒙皮；2隔框；3卡板；4角鋼； 5角片；6補償片；7桁條；8工藝螺栓。 裝配過程：裝配過程： 1：蒙皮、桁條和補償片首先裝配成板件

13、；3：將補償片和長桁上的角片與隔框鉚接在一起。 2：在型架內(nèi)按卡板外形定位，用工藝螺栓將板件緊貼在卡板外形上；31 以蒙皮外形為基準(zhǔn)的裝配方法，誤差積累是“由外向內(nèi)”的，積累的誤差在內(nèi)部骨架連接時用補償?shù)姆椒▉硐?部件外形誤差由以下幾項誤差積累而成： 裝配型架卡板的外形誤差； 適用于外型準(zhǔn)確度要求高的部件，且結(jié)構(gòu)布置和連接通路都能滿足要求。 裝配后產(chǎn)生的變形。 蒙皮和卡板外形之間由于貼合不緊而產(chǎn)生的誤差；32 由于飛機速度不斷提高，一般采用厚蒙皮或整體壁板結(jié)構(gòu)，這類零件和結(jié)構(gòu)由于剛度較大，難以在裝配型架內(nèi)通過外力進行校形，在結(jié)構(gòu)上和工藝上要采取其它各種措施。 壁板化機翼結(jié)構(gòu) 待梁架裝配完后

14、，在專用精加工臺上進行外形加工。其誤差積累方向是“由內(nèi)向外”的，其積累的誤差通過精加工消除掉。 333.4 裝配定位裝配定位 在裝配過程中，首先要確定零件、組合件、板件、段件之間的相對位置，也就是定位問題。常用的定位方法 ：（一）基準(zhǔn)零件定位（一）基準(zhǔn)零件定位 機械零件常用，用于零件剛度較大的定位。（二）（二） 用劃線定位用劃線定位 根據(jù)飛機圖紙用通用量具劃線定位。這種方法定位準(zhǔn)確度較低，一般用于剛度較大，位置準(zhǔn)確度要求不高的部件。 34（三）用裝配孔定位（三）用裝配孔定位 裝配時用預(yù)先在零件上制出的裝配孔來定位。兩個零件用裝配孔確定其相對位置時，裝配孔的數(shù)量應(yīng)不少于兩個，裝配孔的數(shù)量取決于零

15、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(dāng)加多。 35 為保證相連接的零件間裝配孔是協(xié)調(diào)的，一般是采用模線樣板法，首先按1：1準(zhǔn)確地在鋁板上畫出組合件的結(jié)構(gòu)圖（結(jié)構(gòu)模線），在結(jié)構(gòu)模線上標(biāo)出裝配孔，然后以結(jié)構(gòu)模線為標(biāo)準(zhǔn)分別制造各零件鉆孔用的樣板，零件上的裝配孔則按各自的樣板鉆孔。 36用裝配孔裝配板件37（四）用裝配夾具（型架）定位（四）用裝配夾具（型架）定位1機翼；2主梁接頭定位器；3前梁接頭定位器；4副翼懸掛接頭定位器；5卡板。 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

16、“超定位”方法。 383.5 裝配工藝過程設(shè)計裝配工藝過程設(shè)計裝配工藝過程設(shè)計一般首先按部件編制裝配方案，各部件裝配方案包括： 部件的工藝分離面圖表。 工藝裝備品種表。 工藝裝備協(xié)調(diào)圖表。 裝配指令性工藝規(guī)程。包括裝配基準(zhǔn)、定位方法、工藝裝備等。 部件裝配圖表（或稱裝配流程圖）。包括由板件、段件、到部件的裝配順序，平行工作內(nèi)容等。39在制定部件裝配方案時，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模研究結(jié)構(gòu)的工藝分離面。 試制或小批生產(chǎn)時，應(yīng)采用集中裝配原則集中裝配原則，即裝配工作比較集中在部件總裝型架內(nèi)進行。 在成批生產(chǎn)中，因為要盡量擴大平行工作面，故應(yīng)充分利用工藝分離面。一般產(chǎn)量越大，裝配分散程度也應(yīng)越大，這種裝配原則

17、稱為分散分散裝配原則裝配原則。40（一）（一） 裝配單元的劃分裝配單元的劃分 以成批生產(chǎn)為例，一般采用分散裝配原則。為提高裝配的機械化程度，應(yīng)特別注意提高部件的板件化程度。 1駕駛艙組合件；2側(cè)板件；3隔框；4起落架艙；5艙蓋；6前下部；7后下部；8前上板件；9中上板件；10后上板件；11尾段。“伊爾86”機身工藝分解圖(a)機身部件；(b)板件、段件；(c)組合件、板件。41“伊爾86”機翼工藝分解圖 1前梁；2外翼前緣；3中梁；4后梁；5翼肋；6翼尖；7外翼前段；8外翼上、下板件；9外翼后段；10發(fā)動機吊艙；11外翼；12前襟翼；13中翼組合件；14襟翼；15、16副翼；17中翼。 42結(jié)

18、構(gòu)的工藝分離面，其組合的先后次序可能有好幾種方案。機翼典型切面結(jié)構(gòu)示意圖1機翼前緣；2前梁；3、5梁和翼肋中段的連接角材；4翼肋中段；6后梁；7機翼后緣。43 機翼段劃分示意圖1、2帶前梁的機翼前段；6、7帶后梁的機翼后段；4翼肋中段；8上板件；9下板件；10下板件；11可卸板件。 該方案是將前梁劃分到前段上，將后梁劃分到后段上，中段上、下蒙皮預(yù)先分別與長桁連接，然后在機翼總裝型架內(nèi)組合并鉚接。 44機翼段劃分示意圖1不帶前梁的機翼前段；2、4、6由前梁、后梁、翼肋中段和上、下板件組成的機翼中段；7不帶后梁的機翼后段。 該方案是把前梁、后梁和翼肋中段，上、下板件組成并鉚接成中段，前段不帶前梁，

19、后段不帶后梁，然后在機翼總裝型架內(nèi)組合并鉚接。 45上述兩種方案從工藝上講都是可行的。 方案：前、后段工藝剛度大，對保證前、后段的外形有利，但總裝工作量比方案大。 方案：前、后段工藝剛度小，但總裝工作量少些。 46 部件結(jié)構(gòu)形式是各種各樣的，在工藝分解時可能會碰到這樣或那樣的復(fù)雜情況，但方案選擇時應(yīng)考慮： 在實踐工作中，往往會在各種方案中出現(xiàn)矛盾的情況，此時要根據(jù)具體情況，即產(chǎn)量大小及工廠經(jīng)驗等，權(quán)衡主次，求得合理解決。 是否有利于減少部件總裝階段的工作量等。 是否有利于尺寸和形狀的協(xié)調(diào)。 裝配單元的工藝剛度。工藝上的開敞性。 構(gòu)造上的可能性。47（二）（二） 補償結(jié)構(gòu)的合理利用補償結(jié)構(gòu)的合理利用 產(chǎn)品裝配的難易，在很大程度上取決于部件的結(jié)構(gòu)，即結(jié)構(gòu)的