裝配工藝裝備設(shè)計專項部分檢驗工藝裝備-課件

裝配工藝裝備設(shè)計（專項部分）

檢驗工藝裝備裝配檢驗工藝裝備裝配檢驗工藝裝備是檢測裝配完工的組件、段件、部件及總體件的工藝裝備。本節(jié)章僅介紹裝配檢驗工藝裝備與裝配工藝裝備設(shè)計的不同內(nèi)容。6.1裝配檢驗工藝裝備的功能及特點裝配檢驗工藝裝備同裝配工藝裝備相類似，也是由骨架、定位元件、檢測元件及支承調(diào)整機構(gòu)等組成；對于小型組件的檢驗工藝裝備，有時支承機構(gòu)和定位檢測元件也可能合而為一。6.1.1功能及檢測方法主要功能及常用檢測方法見表6-1。表6-1裝配檢驗工藝裝備的功能及常用的檢測方法電測量的應(yīng)用電測量是通過機械轉(zhuǎn)換器將被測參數(shù)轉(zhuǎn)換為電信號，再經(jīng)過電信號的放大，在儀器或儀表上反映誤差數(shù)值或顯示誤差曲線。如圖6-1所示。圖6-1點測量原理圖

圖6-2是三種典型的電測量機械轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)示意圖，可供設(shè)計選用。(a)用于控制切面檢測(b)用于角度檢測(c)用于端面檢測圖6-2機械轉(zhuǎn)換器從圖6-2中可以看出當Δχ發(fā)生變化時，△α。(磁隙)即發(fā)生變化，電渦流傳感器內(nèi)即產(chǎn)生電信號△Ι或ΔV的變化，輸出后經(jīng)放大、顯示讀數(shù)或曲線，即反映了被測工件幾何參數(shù)的誤差狀況。6.1.2結(jié)構(gòu)特點裝配檢驗工藝裝備的結(jié)構(gòu)特點見表5-2。表6-2裝配檢驗工藝裝備的結(jié)構(gòu)特點表6-2裝配檢驗工藝裝備的結(jié)構(gòu)特點（續(xù)）表6-2裝配檢驗工藝裝備的結(jié)構(gòu)特點（續(xù)）表6-2裝配檢驗工藝裝備的結(jié)構(gòu)特點（完）6.2檢驗型架(夾具)6.2.1定位設(shè)計在檢驗型架上定位的裝配件是一個已具有一定剛度的組合件、部件，不需要也不允許用定位元件維持其幾何形狀。其定位屬二次定位。定位基準選擇見表6-3。表6-3一般定位基準定位件接頭定位件結(jié)構(gòu)示例見表5-4所示。表6-4接頭定位件結(jié)構(gòu)示例表6-4接頭定位件結(jié)構(gòu)示例（完）

注：di=d-a和Li=L-a．是指產(chǎn)品定位孔(面)留有精加工余量a

外形定位件結(jié)構(gòu)形式，見表5-5所示。表6-5接頭定位件結(jié)構(gòu)示例表6-5接頭定位件結(jié)構(gòu)示例（完）6.2.2檢測元件檢測基準元件檢測基準元件往往同定位元件合用，其設(shè)計方法見表6-6。1．D配合公差取H7／g5(g6)2．定位:d取φiH8／f7t取timm3.檢測：d取(φi-△)f7t取ti

t取ti表6-6檢測基準元件

注：φi未產(chǎn)品上檢驗架時的公稱尺寸；

ti為工藝檢測間隙一般在3～8mm范圍選擇；

Δ值在精加工后為0．中間工序尺寸的接頭可取0．2mm。

檢驗銷及檢驗塊見表6-7和表6-8。表6-7接頭檢驗銷及檢驗塊的公差選擇

注;t1、t2

按產(chǎn)品要求確定。

注;t1、t2

按產(chǎn)品要求確定。外形檢測元件外形檢測元件主要有檢驗卡板、檢驗型板(模板)及檢驗型面三大類。如圖6-3所示。外形檢測元件一般是放大(或縮小)的外形，檢測間隙按選用的檢驗銷(或檢驗塊)的尺寸確定，圖6-3中所示的檢驗間隙范圍可供表6-8型面間隙檢驗銷及檢驗塊的公差選擇

設(shè)計時選擇。外形檢測元件的工作面表面粗糙度Ra為1.6μm～3.2μm，間隙t公差一般為士0.1～±0.15mm。圖6-3外形檢測元件其他檢測元件圖6-4是兩種檢測活動翼面偏轉(zhuǎn)角度的典型結(jié)構(gòu)，可供設(shè)計參考。圖中角度板上刻線深度0.2mm～0.25mm，刻線寬度0.1～0.2mm()；角度誤差在全程范圍內(nèi)不大于±1′；角度大于45°時允許擴大至±1′30″。圖6-4活動翼面偏轉(zhuǎn)角度檢測元件6.3水平測量臺平測量臺是用于對產(chǎn)品的以測量點表達的幾何參數(shù)進行檢測。6.3.1基本技術(shù)要求模擬產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)關(guān)系和位置狀態(tài)進行定位，以使所測數(shù)據(jù)具有或接近其真實性。對于如機翼水平測量臺的懸臂式定位支承構(gòu)件，其結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)應(yīng)具有足夠的剛度和穩(wěn)定性。為此，必須根據(jù)所允許的定位部位的角度變化(即受載后的角位移)按轉(zhuǎn)角計算公式進行構(gòu)件的剛度校核，并對基礎(chǔ)進行穩(wěn)定性校核。產(chǎn)品的支承機構(gòu)，一般應(yīng)能進行六個自由度的調(diào)整。6.3.2結(jié)構(gòu)示例飛機機翼水平測量臺模擬產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)關(guān)系和位置狀態(tài)進行定位，以使所測數(shù)據(jù)具有或接近其真實性。對于如機翼水平測量臺的懸臂式定位支承構(gòu)件，其結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)應(yīng)具有足夠的剛度和穩(wěn)定性。為此，必須根據(jù)所允許的定位部位的角度變化(即受載后的角位移)按轉(zhuǎn)角計算公式進行構(gòu)件的剛度校核，并對基礎(chǔ)進行穩(wěn)定性校核。產(chǎn)品的支承機構(gòu)，一般應(yīng)能進行六個自由度的調(diào)整。結(jié)構(gòu)示例飛機機翼水平測量臺圖6-5所示為某機的外翼水平測量臺，用于外翼向總裝配車間移交

之前的檢測，是作為外翼完工后的最終檢驗手段。該測量臺未考慮機翼的下反角。導(dǎo)彈水平測量臺圖6-6所示為導(dǎo)彈水平測量臺示例，用于總體水平測量及舵面調(diào)整等。導(dǎo)彈彈翼水平測量臺圖6-7所示彈翼水平測量臺，由平臺和定位支座組成，模擬彈翼的組裝狀態(tài)檢測其幾何參數(shù)。平臺的精度高于或等于2級。圖6-5機翼外翼水平測量臺圖6-6導(dǎo)彈水平測量臺圖6-7導(dǎo)彈彈翼水平測量臺6-4對合臺6-4-1應(yīng)用條件作為檢測工作來說，對合臺將應(yīng)用于以下條件：需按氣動外形的控制參數(shù)進行成組件的預(yù)先對合協(xié)調(diào)檢查，并作必要的調(diào)整，如左、右機翼的對合檢查，左、右水平尾翼的對合檢查等；對單獨裝配的成組件的各單元件，在參加總裝配之前進行結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)性配套檢查，包括結(jié)合部位和對縫間隙、階差等。6.4.2結(jié)構(gòu)示例圖6-8所示為某輕型機的發(fā)動機罩對合臺，除用于發(fā)動機罩上、下組件組合協(xié)調(diào)、修合蒙皮和鉚接上、下罩接頭外，還要檢查有關(guān)外形。該對合臺的結(jié)構(gòu)分為前部定位件、中部構(gòu)架和模板三個主要部分，用精制螺栓連接組成，并根據(jù)同發(fā)動機的結(jié)構(gòu)關(guān)系采用了內(nèi)形定位，滿足了發(fā)動機的安裝要求。圖6-8發(fā)動機罩對合臺6.5結(jié)合檢驗量規(guī)結(jié)合檢驗量規(guī)主要用于檢查部件或組件對合交點的位置和某些有吻合性要求的部位的外形，以保證部件的互換性。6.5.1結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型見表6-9。表6-9結(jié)合檢驗量規(guī)分類6.5.2定位及檢定位基準和檢測部位，見表6-10。表6-10定位基準和檢測部位6.5.3定位件基本尺寸及配合定位件應(yīng)模擬產(chǎn)品的結(jié)合關(guān)系設(shè)計，其基本尺寸和配合公差按表6-11選擇。表6-11定位件基本尺寸和配合公差選擇*為叉耳配合的基本尺寸；

**D為孔徑，d為軸徑。

表6-12檢測基準元件尺寸的確定6.5.4檢測基準元件的設(shè)計檢測基準元件的尺寸確定方法，見表6-12。表6-12檢測基準元件尺寸的確定（完）6.5.5結(jié)構(gòu)示例翼面艙檢驗量規(guī)圖6-9所示翼面艙檢驗量規(guī)，按標準量規(guī)制造，用于檢查外形階差和對合間隙，定位基準是前、后梁定位接頭。圖6-9翼面艙檢驗量規(guī)后座艙蓋活動艙檢驗量規(guī)圖6-10所示后座艙蓋活動艙檢驗量規(guī)，當用于檢查中艙結(jié)合面、外形階差、對合間隙時，定位基準是前、中接頭；當松開前、中接頭，以定位塊定位即可檢查口框滑軌的滑動性能。該檢驗量規(guī)的制造依據(jù)為座艙口框標準樣件。圖6-10后座艙蓋活動艙檢驗量規(guī)6-6滑軌檢驗量規(guī)滑軌檢驗量規(guī)是一種模擬在滑軌中的滑動組件的檢驗工藝裝備，具有滑動組件滑動部位的相應(yīng)結(jié)構(gòu)。考慮到操作方便，量規(guī)上應(yīng)設(shè)計有牽引部位或牽引裝置。6.6.1檢測部位檢測部位尺寸要素的確定見表6-13。表6-13檢測部位的尺寸要素按間隙檢查6.6.2結(jié)構(gòu)示例見表6-14。表6-14結(jié)構(gòu)示例表6-14結(jié)構(gòu)示例（完）6.7舵面平衡臺舵面平衡臺(型架)用于各種有平衡要求的活動翼面進行平衡性能的檢測與調(diào)整。

衡臺(型架)由平衡臺骨架(底座、梁或框架)、定位元件及檢測元件組成。6.7.1結(jié)構(gòu)示例見圖6-11～圖6-13。圖6-11為副翼平衡臺的俯視圖，用兩端交點和中交點支承產(chǎn)品，轉(zhuǎn)動軸線調(diào)水平，其同軸度為φ0.04mm。中立位置指示器設(shè)置在尾緣，轉(zhuǎn)動臂L較大。易于觀測。6-11某機副翼平衡臺

圖6-12所示平衡臺采用假管梁模擬組裝情況支承產(chǎn)品。管梁調(diào)水平，兩支座同軸度為φ0.02mm。前支座有角度指示器，后支座有中立位置限動塊。圖3-67某機全動平尾平衡臺

圖6-13所示平衡臺，副翼由五個懸掛支臂模擬支承其上，支臂上裝有產(chǎn)品軸承。模擬機翼兩后部肋的端板，用來檢查副翼端肋幾何關(guān)系，并設(shè)有轉(zhuǎn)角指示器?？ò?輔助支承未示出)用于檢查截面

翼型。圖6-13某機副翼平衡臺6.7.2定位件平衡臺是模擬同被測產(chǎn)品相結(jié)合的部件的定位部位設(shè)計的，為檢測準確而水平放置，水平偏差不大于±0.05mm。轉(zhuǎn)動軸承的選擇見表6-15。表6-15轉(zhuǎn)動軸承的選擇注1：軸承也可選擇與被測產(chǎn)品相結(jié)合的部件的定位部分相同的軸承；注2：成組軸承的同軸度，為提高檢測精度也可選用

隨動定位件(管梁)

與被測產(chǎn)品同時參加轉(zhuǎn)動的定位件，稱隨動定位件。隨動定位件尺寸及質(zhì)量比較大時，對產(chǎn)品靜平衡測定將產(chǎn)生較大誤差。為消除這種影響，對尺寸及質(zhì)量大的隨動定位件應(yīng)規(guī)定其靜平衡和剛度條件。靜平衡條件隨動定位件靜平衡測試的外力矩按下述經(jīng)驗公式確定：Mw≤(1～1．2％)WR6.1

式中Mw——最大外力矩，為測試時能靈活轉(zhuǎn)動的許用值；

W——隨動定位件重量；

R——隨動定位件轉(zhuǎn)軸半徑。產(chǎn)品靜平衡檢測時，檢測力矩應(yīng)包含隨動定位件的實測靜平衡力矩。剛度條件隨動定位件應(yīng)滿足在定位部分施加一個與被測件重量相等的重力(或側(cè)向力)，產(chǎn)生不大于0．1mm撓度的剛度要求。對于被測件。

重量低于50kg時，重力(或側(cè)向力)可選擇490N(牛)作為剛度檢測力。翼面偏轉(zhuǎn)角度的指示方法見表6-16。表6-16翼面偏轉(zhuǎn)角度的指示方法6-7-3檢測裝置按活動翼面的平衡技術(shù)條件，確定檢測裝置的安裝位置和平衡重量G，以提供對產(chǎn)品配重的調(diào)整依據(jù)。檢測裝置的結(jié)構(gòu)見圖6-14。圖6-14檢測裝置6-8滾軸式靜平衡臺螺旋槳整流罩等高速旋轉(zhuǎn)體的靜平衡測試，一般都采用滾軸式結(jié)構(gòu)的靜平衡臺，這種結(jié)構(gòu)具有靈敏度高和結(jié)構(gòu)簡單的特點。6.8.1原理結(jié)構(gòu)原理滾軸式靜平衡臺，是將裝有待測試產(chǎn)品的滾動軸放置在兩根水平導(dǎo)軌上，當產(chǎn)品重心偏離滾動軸同導(dǎo)軌的接觸點時，滾動軸在導(dǎo)軌上將會滾動。制止?jié)L動的外加力矩(即砝碼重量同力臂之積)，可認為是產(chǎn)品的不平衡力矩。結(jié)構(gòu)原理見表6-17。表6-17平衡臺結(jié)構(gòu)原理

注：為了使平衡臺具有高的滾動靈敏度，滾軸同導(dǎo)軌的接觸應(yīng)力應(yīng)盡量小。

設(shè)備不平衡力矩的控制設(shè)備的不平衡力矩，即平衡臺滾動部分由于重心偏離滾軸中心產(chǎn)生的偏心力矩，其測試方法見3.4.8.3條，一般可按0．0015N·m～0．0030N·m(約0．153gf·m～0．306gf·m)的要求設(shè)計，估算方法見式(6.2)。6.2式中——滾動部分不平衡力矩；

——各幾何要素的公差產(chǎn)生的偏心力矩，包括元件重量誤差的偏心力矩和位置誤差的偏心力矩以及元件形狀誤差的偏心力矩等。導(dǎo)軌的安裝要求兩導(dǎo)軌上表面的水平度和共面度，在全長范圍(——滾軸接觸部位的圓周長)內(nèi)，可按0．01mm的要求進行調(diào)裝。6.8.2導(dǎo)軌設(shè)計導(dǎo)軌的設(shè)計，主要是對涉及接觸應(yīng)力的幾何要素的設(shè)計，即通過對滾軸同導(dǎo)軌的接觸應(yīng)力的校核來確定有關(guān)幾何要素。接觸應(yīng)力計算公式根據(jù)載荷的大小，可以選用圓形導(dǎo)軌或平面導(dǎo)軌，其計算公式見表6-18。表中計算公式所用系數(shù)a，同滾軸和導(dǎo)軌的直徑有關(guān)，見圖6-15。表6-18接觸應(yīng)力計算公式注：計算公式摘自高等學(xué)校用《材料力學(xué)》教材。圖6-19系數(shù)α曲線接觸應(yīng)力校核根據(jù)預(yù)先確定的滾軸直徑和導(dǎo)軌直徑或接觸長度l，按表6-19中相應(yīng)計算公式算出的接觸應(yīng)力，應(yīng)滿足式6.3的條件：6.3