飛機裝配課程設計說明書

1、存檔編號:西安航空學院課程設計說明書設計題目：殲六飛機機翼副翼裝配課程設計系別：飛行器學院專業(yè)：飛行器制造工程班級：飛行器制造1602姓名：趙士超2015年12月25日目錄第 1 章引言 4.第 2 章裝配體的分析 5.2.1. 設計任務概述 5.2.2. 裝配構件分析 5.第 3 章零件建模 6.3.1. 蒙皮的建模 6.3.2. U型槽的建模6.3.3. 加強肋的建模 7.3.4. 三個肋板的建模 8.3.5. 角片的建模 9.3.6. 鉚釘?shù)慕?1.1.第 4 章裝配工藝規(guī)程設計 1.1.4.1. 工藝分析 1.1.4.1.1 工藝分離面的選擇 1.14.1.2. 某機型副翼結構分析

2、1.14.1.3 .主要內(nèi)容 1.2.4.2 協(xié)調(diào)路線 1.3.4.3.工藝流程設計 1.4.第 5 章飛機部件裝配驗證 1.5.5.1. 飛機部件裝配 1.5.5.1.1. U型槽與蒙皮的裝配 155.1.2. 加強肋與蒙皮的裝配 1.65.1.3. 肋板與蒙皮的裝配165.14角片的裝配1.75.1.5.鉚釘?shù)难b配 1.7.5.2 裝配動畫設計 1.7.5.3 結論 1.8.總結1.9.附錄錯. 誤！未定義書簽。第 1 章引言現(xiàn)代飛機的制造過程包括許多階段， 其中之一就是裝配， 在此階段組裝隔板、 壁板、部件、飛機各鍛件，以及相互對接、調(diào)整與檢查。其裝配過程的設計與精 度極大地影響了飛機制

3、造周期與產(chǎn)品品質(zhì)。 現(xiàn)代飛機的零件連接方法以鉚釘連接 為主，在重要接頭處還應用螺栓連接。這種連接方法簡便可靠，但是鉆孔、鉚接 多是手工操作， 工作量很大。 應用自動壓鉚機可以提高鉚接生產(chǎn)率， 改進鉚接質(zhì) 量，同時也可改善裝配工人的勞動條件。 為了增加使用成組壓鉚的比例， 要在構 造上將飛機各部件分解成許多壁板件。飛機部件裝配和總裝工作， 手工勞動是主要工作方式。 加之飛機制造中要使 用大量的成形模胎、模具、裝配型架和供協(xié)調(diào)用的標準工藝裝備（樣板、標準樣 件等），使得生產(chǎn)準備工作十分繁重，飛機生產(chǎn)的周期比較長。應用計算機輔助 設計和制造技術可以提高飛機生產(chǎn)的自動化程度， 大量壓縮生產(chǎn)準備工作量和

4、縮 短飛機生產(chǎn)的周期。飛機的裝配是按構造特點分段進行的， 首先將零件在型架中裝配成翼梁、 框、 肋和壁板等構件，再將構件組合成部段件（如機翼中段、前緣，機身前段、中段 和尾段等）。最后完成一架飛機的對接。裝配中各部件外形靠型架保證，對接好 的全機各部件相對位置， 特別是影響飛機氣動特性的參數(shù) （如機翼安裝角、 后掠 角、上反角等）和飛機的對稱性，要通過水平測量來檢測。在各部件上都有一些 打上標記的特征點， 在整架飛機對接好后， 用水平儀測出它們的相對位置， 經(jīng)過 換算即可得到實際參數(shù)值。 總裝工作還包括發(fā)動機、 起落架的安裝調(diào)整， 各系統(tǒng) 電纜、導管的敷設，天線和附件的安裝，各系統(tǒng)的功能試驗等

5、?？傃b完成后，飛 機即可推出外場試飛。 通過試飛調(diào)整， 當飛機各項技術性能指標達到設計要求時 即可交付使用。第2章裝配體的分析2.1. 設計任務概述本次裝配工藝課程設計的任務是對飛機的任意部位進行測繪，并在UG上進行三維建模和做出裝配動畫，我們所測繪是某機型的副翼，如下圖所示：圖2.1某機型的機翼中部現(xiàn)代飛機的制造過程包括許多階段，其中之一既是裝配，在此階段組裝隔板、 壁板、部件、飛機各鍛件，以及相互對接、調(diào)整與檢查。2.2. 裝配構件分析從圖片2.1上可以直觀的看出副翼的構件，包括U型槽，肋板三個，加強肋， 角片，鉚釘若干個。由于從照片2.1中無法看出每個零件的具體尺寸，所以我們應用直尺、量

6、角 器、千分尺等測量工具對機翼中部所有尺寸進行精確的測量與記錄，然后根據(jù)各零件之間的裝配關系一一確定最終我們所需要的最終尺寸。第3章零件建模目前三維建模軟件較多，如CATIA UG、ProE等。都可以完成本次的課程設 計，而我們這次的課程設計選擇的是在 UG平臺上進行的三維建模、裝配與動畫 的制作。本次的三維建模，考慮到是以蒙皮為基準由外向內(nèi)的建模并完成裝配。 鑒于此，應首先進行蒙皮的建模。3.1. 蒙皮的建模我們可以通過草圖與輪廓彎邊命令對蒙皮進行建模，其過程與結果如圖3.1所示。圖3.13.2. U型槽的建模U型槽的建模主要包括U型槽兩端的折彎與4個鉚釘孔的的定位與打孔U型槽的建模方法有很

7、多，我們是在 UG中的NX鈑金模塊下通過建立草圖通過輪廓彎邊命令建立出實體的，如圖3.2、圖3.3所示圖3.2圖3.34個鉚釘孔的定位與打孔的建模方法很多， 我們使用的是通過在U型槽的側 面建立參考線從而確定孔的圓心位置， 然后通過拉伸命令將4個鉚釘孔打出，過程及結果分別如圖3.4、圖3.5、圖36圖3.4圖3.5圖3.63.3. 加強肋的建模加強肋的橫截面都是L形的，我們可以通過草圖與輪廓彎邊命令對桁條并拉伸求差進行建模，其過程與結果如圖3.7、圖3.8、圖3.9、圖3.10所示。圖3.7圖3.8圖 3.9 圖 3.1034三個肋板的建模從圖片2.1上可以看到，與蒙皮接觸最多的是三個肋板，在

8、完成加強肋的建 模后可以對三個肋板進行建模。三個肋板的建模方式幾乎相同，因此我只介紹中 間翼肋的建模過程，另外兩個肋板的建模過程不再贅述。肋板的建模分周邊的折彎，加強肋槽的沖壓，鉚釘孔的建模。翼肋的建模與周邊的折彎通過突出塊與彎邊等指令初步做出翼肋的大概外圖 3.11 圖 3.12形，具體過程如圖3.11、圖3.12、圖3.13、圖3.14所示。1a 1 z 1 * 11 MA賈阿-aJ Q1 f翠和心 jfT圖 3.13圖 3.14加強肋槽的沖壓是由畫草圖，通過兩次次實體沖壓命令進行建模出來，具體過程如圖3.15、圖3.16所示圖 3.15圖 3.16肋板鉚釘孔的建模是通過草圖與拉伸命令建模

9、的，其過程與最后的中間翼肋模型如圖3.17、圖3.18、圖3.19所示。圖 3.17 圖 3.18圖 3.193.5.角片的建模通過草圖與輪廓彎邊、拔模、倒角等命令進行角片的建模，其過程與結果如 圖 3.20、圖 3.21、圖 3.22、圖 3.23、圖 3.24、圖 3.25、圖 3.26 所示。圖 3.20 圖 3.21圖 3.22 圖 3.23圖 3.24 圖 3.2536鉚釘?shù)慕ｃT釘是一個旋轉體，我們可以通過草圖與旋轉命令將鉚釘建模出來， 其過程與結果如圖3.27、圖3.28、圖3.29所示。T1WMrM*£L圖 3.27 圖 3.28 圖 3.29第4章裝配工藝規(guī)程設計4

10、.1. 工藝分析4.1.1工藝分離面的選擇飛機結構上劃分為許多部件和可卸件后， 在部件與部件間，部件與可卸件間 在結構上構成了分離面，因為這種分離面是為結構和使用需要而取的，故稱為設計或使用分離面。這種分離面一般采用可卸連接，以便在使用和維護過程中迅速 拆卸和重新安裝。為了生產(chǎn)的需要，需將飛機結構進一步劃分，即將部件進一步 劃分為鍛件，鍛件進一步劃分成板件，組合件等各種裝配單元，這種為滿足生產(chǎn) 需要而劃分的分離面稱為工藝分離面，工藝分離面一般采用不可卸連接。4.1.2某機型副翼結構分析主要由型材、板材等件組成，結構對稱，比較簡單，零件整體尺寸規(guī)則相互 之間的連接方式采用鉚接，在對他們進行裝配時

11、只要保證他們之間的相對位置即可。由于該框是組合件，屬于飛機的骨架結構，因此，型架的設計基準選擇以骨 架的外形為設計基準。該組合件的結構簡圖如圖4.1所示。圖4.14.1.3 主要內(nèi)容4.131.裝配工藝過程的結構可行性?？尚行允侵冈谡{(diào)查的基礎上，通過市場分析、技術分析、財務分析和國民經(jīng) 濟分析，對各種投資項目的技術可行性與經(jīng)濟合理性進行的綜合評價。可行性研究的基本任務，是對新建或改建項目的主要問題，從技術經(jīng)濟角度進行全面的分 析研究，并對其投產(chǎn)后的經(jīng)濟效果進行預測， 在既定的范圍內(nèi)進行方案論證的選 擇，以便最合理地利用資源，達到預定的社會效益和經(jīng)濟效益。4.1.3.2. 裝配準確度。飛機裝配好

12、以后應達到規(guī)定的各項性能指標，其中包括飛機的空氣動力性能、 飛機的各種操縱性能、飛機結構的強度和耐久性能等各項指標。 飛機裝配準確度 對飛機各性能均有直接影響。4.1.3.3. 裝配過程的工藝可行性。在確定工藝規(guī)程前，首先應研究工作圖樣和產(chǎn)品裝配圖樣， 熟悉各零件的用 途、性能及工作條件，明確該零件在產(chǎn)品中的位置和作用；了解并研究各項技術條件制訂的依據(jù)，找出其主要技術和技術關鍵，以便在擬定工藝規(guī)程時采用適當 的措施加以保證。工藝分析的目的，一是審查零件的結構形狀及尺寸精度、 相互 位置精度的技術要求是否合理，是否便于裝配；二是通過工藝分析，對零件的工 藝要求有進一步的了解，以便制訂出合理的工藝

13、規(guī)程。4.1.34裝配過程的經(jīng)濟性。經(jīng)濟性，是指工程從規(guī)劃、勘察、設計、施工到整個產(chǎn)品使用壽命周期內(nèi)的 成本和消耗的費用。具體表現(xiàn)為設計成本、施工成本、使用成本三者之和。經(jīng)濟 性是指組織經(jīng)營活動過程中獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的產(chǎn)品和服務及其他成果時所 耗費的資源最少。經(jīng)濟性主要關注的是資源投入和使用過程中成本節(jié)約的水平和 程度及資源使用的合理性。這里是專指生產(chǎn)作業(yè)計劃要有利于利用企業(yè)的生產(chǎn)能 力，縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)均衡生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。4.2協(xié)調(diào)路線在制定產(chǎn)品的裝配和協(xié)調(diào)的方案時，要十分注意選擇合理的，能保證各類工 藝裝配協(xié)調(diào)的尺寸傳遞體系。協(xié)調(diào)依據(jù)采用標準樣件。協(xié)調(diào)的原則

14、是相互聯(lián)系制 造的原則。它的協(xié)調(diào)路線過程是：由理論圖在鋁板上繪制出理論模線，再由理論 模線繪制出結構模線，通過結構模線制造出外形樣板和夾具樣板， 再通過外形樣 板制出樣件。然后通過樣件制造出成型模具。用模具生產(chǎn)出所需要的零件。最后 用裝配型架將零件裝配成組合件。該機翼副翼部件的協(xié)調(diào)路線見圖4.2所示。殲六機翼副翼圖紙殲六機翼副翼理論模線殲六機翼副翼結構模線JJ外形托板設備樣板構造圖JJ內(nèi)形樣板安裝標準樣件托板成型模安裝夾具推塊JJ零件組合件部件反標準樣件J標準樣件J總裝配夾具 一J 殲六機翼副翼裝配件 圖4.2協(xié)調(diào)路線4.3. 工藝流程設計部件裝配工藝規(guī)程包括裝配的各個階段內(nèi)容， 裝配基準，定

15、位方法，裝配主 要工藝裝備，設施和檢驗方法，以及主要零件，組件等供應狀態(tài)和各階段的交付 狀態(tài)等，所制定的裝配各階段的工作。工藝規(guī)程是進行裝配工作的主要依據(jù)。其主要的內(nèi)容有：1. 裝配工藝過程的結構可行性。2. 裝配準確度。3. 裝配過程的工藝可行性。4. 裝配過程的經(jīng)濟性。裝配工藝規(guī)程：1. 按圖紙檢查配套零件及裝配夾具；2. 將蒙皮定位，夾緊；3. 將U型槽定位，夾緊；4. 將加強肋定位，夾緊；5. 將肋板定位，夾緊；6. 將角片定位，夾緊；7. 確定鉚接位置，劃線；8. 鉆孔；9. 鉚接；10. 放松壓緊器；11. 下架，修正，去毛刺;12. 檢驗，并移交。第5章飛機部件裝配驗證在進行裝配

16、前，分析零件的裝配順序。從圖片1.1可以看出，該機翼中部是以蒙皮為基準裝配U型槽與加強肋，然后再以蒙皮為基準裝配肋板，最后再以U 型槽與肋板為基準裝配角片，形成完整的副翼裝配。5.1. 飛機部件裝配5.1.1. U型槽與蒙皮的裝配U型槽與蒙皮的裝配，他們是通過蒙皮表面與U型槽側面的接觸約束和兩個 鉚釘孔的同軸約束進行裝配的，裝配結果如圖5.1所示。圖5.15.1.2加強肋與蒙皮的裝配加強肋與蒙皮的裝配，他們是通過蒙皮內(nèi)表面與加強肋側面接觸約束和兩個 鉚釘孔的同軸約束進行裝配的，裝配結果如圖 5.2所示。圖5.25.1.3肋板與蒙皮的裝配肋板與蒙皮的裝配，他們是通過蒙皮外表面與肋板折彎面的接觸約

17、束和兩個 鉚釘孔的同軸約束進行裝配的，裝配結果如圖5.3所示。圖5.35.1.4角片的裝配角片的裝配，他們是通過角片的兩側表面與肋板表面和U型槽側邊內(nèi)表面的接觸約束和鉚釘孔的同軸約束進行裝配的，裝配結果如圖5.4所示。圖5.45.1.5鉚釘?shù)难b配鉚釘?shù)难b配，他們是通過鉚釘頭的表面與裝配表面的接觸約束和鉚釘孔與頂桿的同軸約束進行裝配的，裝配結果與最終裝配圖如圖5.5所示。圖5.55.2裝配動畫設計零件的建模與裝配的完成是這次課程設計的主要內(nèi)容，而裝配動畫的設計則 是讓大家能直觀的看出機翼中部的裝配過程與裝配關系，以下簡要介紹了裝配動畫的制作裝配動畫的制作是在裝配環(huán)境下新建序列，選擇插入運動，依次

18、選擇零件， 將各零件移動到指定位置， 選擇完成序列， 在序列導航器中單擊回放， 完成裝配 動畫任務，使用UG NX10.0內(nèi)置錄像功能導出裝配動畫。我們所做的動畫視屏存 放在文件夾中。5.3 結論本次虛擬裝配驗證了所殲六飛機機翼副翼裝配的可行性，通過測繪與建模， 完成了所有零件的建模， 并且進行了裝配的模擬。 裝配結果也告訴了我們， 此次 的設計與裝配符合實際裝配原則，在裝配過程中沒有發(fā)現(xiàn)干涉現(xiàn)象。總結雖然這次課程設計只有短短的兩周時間， 但是通過這次課程設計，讓我更加 深刻地了解了課本知識，我感覺這些天我所接觸的所學習的知識很豐富，相對于書本也更加實際綜合和以往對知識的疏忽得以補充， 在設計

19、過程中遇到一些模糊 的公式和專業(yè)術語，在使用手冊時，有的數(shù)據(jù)很難查出，但是這些問題經(jīng)過這次 設計，都一一得到解決，我相信這本書中還有很多我沒有搞清楚的問題，但是這次的課程設計給我相當?shù)幕A知識，為我以后的工作打下了夯實的基礎。這次課程設計是讓我對課本知識的鞏固和基本公式的熟悉和應用。課程設計是培訓學生運用課本專業(yè)所學的理論知識和專業(yè)知識來分析和解決實際問題的 重要教學環(huán)節(jié)，是對學習知識的鞏固和復習。同樣，也促使了同組同學的相互探 討，相互學習。因此，我們必須認真、嚴謹、踏實、一步一步的完成設計。總之，這次課程設計是我學到了很多， 也比以往有耐心很多。感謝學校以及 老師給我們這次課程設計的機會， 感謝我們的輔導老師，在設計過程中，輔導老 師精心的輔導和不厭其煩地態(tài)度才使我們得以順利完成這次設計。 以后我會更加 努力地學習。附錄裝配工藝規(guī)程