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飞机制造工艺导论-第四章讲解
板件化的优点:
(1)、为提高装配工作的机械化和自动化程度创造了条件。 自动压铆机——钻孔、划窝、送铆钉、铆接、铣平铆钉头(埋头铆钉) (2)、有利于提高连接质量(开敞性、机械代替手工); (3)、改善劳动条件、缩短装配周期。
工艺分离面如何合理划分?
决定工艺分离面划分的因素——结构设计 (1)、飞机结构上是否存在相应的分离面; (2)、划分出的装配单元必须具有一定的强度、刚度、气 动方面的因素。
(1)、削弱了结构强度、增加了结构重量; 一般用于部件骨架与蒙皮之间,以保证部 求; 增加了装配工作量; (5)、具有互换性。
(3)、 件 气动力外形要 (4)、
4.1.4 装配基准
一、设计基准与工艺基准
常用的两种装配基准的装配:
二、以骨架为基准的装配 三、以蒙皮外形为基准的装配
一、设计基准与工艺基准
提高外形准确度的措施
1.加垫补偿; 2.精加工补偿(梁架精加工).
现代飞机:采用厚蒙皮或整体壁板结构,应提高结构件的加工准确度.
三、以蒙皮外形为基准的装配
装配过程
装配成上下壁板骨架(含蒙皮)、施加外力、上下蒙皮紧贴卡板、上下壁板 骨架连接(通过设计补偿)、形成外形。
误差积累的特点
“由外向内”
外形误差包括
特点
1.适用刚性较好的工件; 2.定位准确度要求不高的工件; 3.辅助的定位方法. 如:以骨架为基准的装配
2、用划线定位
划线定位 根据飞机图纸用通用量具划线定位。
特点
1.适用刚性较好的工件; 2.定位准确度要求不高的工件; 3.通用性大,辅助的定位方法; 4.生产效率低,取决于操纵者技术水平.
特点
第四章 飞机装配工艺
4.1 飞机装配的基本问题 4.2 装配连接技术
4.3 保证互换与协调的方法
4.4 飞机总装及机场工作
4.1飞机装配的基本问题
4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.5
飞机结构的分解 装配准确度 装配基准 装配定位 装配工艺过程设计
4.1 飞机结构的分解
装配定位的要求
(1)、保证定位符合图纸和技术条件所规定的准确度要求; (2)、定位和固定要操作简单、可靠; (3)、定位用的工装简单,制造费用低。
定位方法种类
1、按工件(基准件)定位 2、用划线定位 3、接触照相法定位 4、用装配孔定位 5、用装配夹具(型架)定位
1、按工件(基准件)定位
按基准工件或先装工件的某些点、线、面来定位后装工件。 按工件定位
主要特点
可拆卸的连接(螺栓、铰链接合等)
2、工艺分离面
工艺概念
为了生产(装配)的需要,满足工艺过程的要求将飞机 结构进一步划分所形成的分离面。 (1)、一般采用不可拆卸的连接(铆接、胶接、焊接等); (2)、装配成部件后,工艺分离面消失。
主要特点
工艺分离面合理划分的优点:
(1)、增加了平行装配工作面,可缩短装配周期; (2)、减少了复杂的部件或段件的装配型架数量; (3)、改善了开敞性,提高装配质量。
1、定位准确度较划线定位高; 2、省略了划线工序和工装定位; 需专用接触照相设备。
适用范围
低速飞机的肋、隔框等装配和与外形无关的零件定位 (主要为平板件)。
结构模线
角材样板
缘条样板
腹板样板
角材零件
缘条零件
腹板零件
协调
特点Leabharlann 1、定位准确度取决于装配孔的协调制造方 法,协调环节较多,误差积累较大; 2、不需专用夹具;
产品的装配,必须用体现产品尺寸和形状的专用工艺装备(装配型架、 夹具)进行装配,而且还需分解在不同工作场地、不同工艺装备上进行装 配,以保证其尺寸和形状的准确度。
专用工装 专用工装
毛坯
零件
产品
飞机结构的分解
板件 毛坯 零件 组合件 段件
部件
试飞
飞机
4.1.1 设计分离面和工艺分离面
1、设计分离面(使用分离面)
段件
板件
组件
零件
飞机装配:将大量的飞机零件,按一定的组合和顺序(按图纸、技术条件),逐步装 成组合件、板件、段件和部件,最后将各部件对接成整架飞机的机体。
板件 毛坯 零件 组合件 段件
部件
试飞
飞机
为什么飞机制造中有如此复杂的装配过程呢?
一般机械制造中
零件特点
形状比较规则、刚性比较大的机加件, 制造、装配中不易产生变形。
(1)、装配型架卡板的外形误差; (2)、蒙皮和卡板外形之间由于贴合不紧而产生的误差; (3)、装配后产生的变形。
4.1.5
装配定位
一、装配定位的要求和特点
二、装配定位的方法 1、按工件定位 2、用划线定位 3、接触照相法定位 4、用装配孔定位 5、用装配夹具(型架)定位
一、装配定位的要求和特点
设计人员
(1)、综合考虑构造、使用、生产工艺(装配); (2)、从成批生产的需求划分; (3)、应充分考虑工厂的加工能力。 (1)、工艺性审查; (2)、取决于综合的技术经济分析结果。即工艺分离面划分的原则 (装配原则)
工艺人员
3、工艺分离面划分的原则(装配原则)
分散装配原则:
一个部件的装配工作在较多的工作地点和工艺装备 上进行。 (1)、增加平行工作地、装配分散进行、扩大工作面、 (2)、结构开敞可达性好,改善劳动条件 (3)、有利于机械化和自动化,提高劳动生产率,缩短 部件装配周期,提高装配质量。 成批生产阶段
替换
同一种工件之间的一致性。安装时,需切削、钻孔、铰孔、加垫、敲 修等补充加工。
互换与协调的关系 互换——同一种工件之间的一致性,控制制造误差。 协调——相配合工件之间的一致性,相互修配或控制制造误差。 互换一定协调,协调并不一定互换。
4.1.3、提高装配准确度的补偿方法
补偿方法
零件、组合件或部件的某些尺寸在装配时可进行加工或调 整,可以部分抵消零件制造和装配的误差,最后能够达到 技术条件所规定的准确度要求。 (1)、飞机产品特点所决定的; (2)、有利于技术经济效果; (3)、消除制造、装配过程中的各种误差积累。 1、修配—工艺补偿 2、装配后精加工—工艺补偿 3、间隙补偿—设计补偿; 4、加垫补偿—设计补偿; 5、可调补偿件—设计补偿; 6、搭接补偿—设计补偿。
特点
集中装配原则:
少数工作地点、少量工艺装备。
特点
(1)、装配工艺装备较少,减少了工艺装备的制造费用 (2)、协调关系较简单, (3)、生产准备周期较短 研制、试制生产阶段
4.1.2
装配准确度
一、飞机装配准确度要求 二、制造准确度和协调准确度的基本概念 三、提高装配准确度的补偿方法
一、飞机装配准确度要求
1、设计基准
基准 确定结构之间相对位置的一些点、线、面。
设计基准
产品设计需要建立的基准。如:飞机水平基准线、对称轴线、翼 弦平面、弦线、梁轴线、长桁轴线、框轴线、肋轴线等。
设计基准的特点
一般都不存在于结构表面上的点、线、面,在生产上 往往无法直接利用。
2、工艺基准
工艺基准 装配过程中需要建立的工艺基准。
5、可调补偿件—设计补偿
可调补偿 在结构上使两零件或构件的相对位置可以调节,以补偿协 调误差。
特点
(1)、减少了装配工作量; (2)、工件 结构复杂,重量稍有增加;(3)、具有互换性。
6、搭接补偿—设计补偿
搭接补偿 利用补偿角片,通过搭接长度的变化改变装配件的有关尺 寸,从而保证准确度要求。
特点
适用范围
内部骨架的零、组件装配,平板件,单曲度以及双曲 度(曲度变化不大)外形板件。
部件结构通过纵向或横向可分成几个大段—段件。如机翼 可沿翼弦方向分为机翼前缘段、后段;机身可沿机身纵向 分成前、后机身。 部件或段件可分为板件。板件是由部件或段件的一部分 蒙皮以及内部纵向、横向骨架元件(如长桁、翼肋或隔框的 一部分)所组成,有时还包括安装在其上的导管、电缆及设 备。如机翼中段的上下板件(壁板),机身的上下左右板件。 段件或板件进一步分为组合件。如翼肋、梁、框等。 零件为不需要做装配的基本单位。
装配准确度
装配后飞机机体及部件的几何形状、尺寸等实际数 值与设计所规定的理论数值的误差。对于不同类型的飞 机和飞机上不同的部位,装配准确度的要求不同。
部件气动力外形准确度 飞机的空气动力性能
部件内部组合件和零件的位置准确度
飞机的操纵性能
部件间相对位置的准确度
1、部件气动力外形准确度
(1)、外形要求 (2)、外形波纹度 (3)、表面平滑度要求
飞机制造过程:毛坯制造、零件加工、装配安装、试验。
毛坯制造
零件加工
装配安装
试验
锻 压 车 间
铸 造 车 间
机 加 车 间
钣 金 车 间
部 装 车 间
总 装 车 间
试 飞 站
几个概念的区分
结构
能承受和传递载荷的系统——即受力构件,承受指定 的外载,满足一定的强度、刚度、寿命、可靠性等要求。
部件结构
结构上和工艺上完整的装配单元。如机翼、尾翼、 机身、发动机短舱、起落架、动力装置等大结构。
典型工艺过程
试装
定位
确定余量线
修剪
检验
防腐
试装
定位
确定余量
扩孔
铰孔
检验
2、装配后精加工—工艺补偿
特点
(1)、单个装配后的工件单独补偿加工; (2)、需专用设备,依据样板、钻模或靠模进一步加工; (3)、增加了制造成本和装配周期; (4)、具有互换性。
典型工艺过程
精加工对接孔: 定位 夹紧 检查加工余量 扩孔 铰孔 检验
装配钳工少 量夹具
机床设备
毛坯