飞机装配工艺

飞机装配与一般机械的转配有些不同，但飞机装配和一般机械的装配究竟有什么的不同？下面就简单的介绍一下：

1、、一般机械的装配工作占产品劳动总量的20%,而飞机装配占劳动总量的

50% ――60%，而且质量要求高，技术难度大

2、飞机装配使用了许多复杂的装配型架，飞机制造的准确度很大程度上取决与装配的准确度，而一般机械主要取决于零件制造的准确度。

3、飞机装配采用许多复杂的型架

4、飞机装配中零件数量，零件大，刚度小，产量比通用机械小

5、通用机械用公差配合制度来保证装配精度，飞机是以采用模线样板法。不太适合自动化

工艺分离面：为了满足生产工艺，结构件间的分离面

设计分离面：设计的时候这个位置是可以拆装的，这些部件形成的课拆卸的分离面

第一章飞机装配过程和装配方法

飞机结构的分解：

装配过程：一般是由零件先装配成比较简单的组合件和板件，然后逐渐地装配成比较复杂的锻件和部件，最后将部件对接成整架飞机。

机翼和机身具有不同的功能，故结构不同，所以要设计成两个单独的部件，发动机装在机身内，为便于更换，维护和修理，将机身分为前机身和后机身，鸵面相对于固定翼作相对运动，故划分为单独部件，某些零件设计有可卸件，以便维护，检查及装填用

装配基准

以骨架外形为基准

大梁和翼肋的定位，铺上蒙皮，用橡皮绳或钢带紧压在骨架上，骨架蒙皮的铆接误差组成：

1、骨架零件制造的外形误差

2、骨架的装配误差

3、蒙皮的厚度误差

4、蒙皮和骨架由于贴合不紧而产生的误差

5、装配连接的变形误差

为提高外形准确度必须提高零件的制造准确度、骨架装配的准确度，装配时将蒙皮紧贴在骨架上。

以蒙皮外形为基准误差积累是有外向内

隔框按型架定位，通过撑杆将蒙皮紧贴在型架卡板上，通过补偿件将骨架与壁板连接。

误差组成：

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、装配连接的变形误差

装配定位：要确定零件、组合件、板件、锻件之间的相对位置。

对定位的要求：

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、所用的工艺装备简单，制造费用少

常用定位方法：

1、用基准零件定位

2、用划线定位：适合于零件刚度大，位置准确度要求不高的部位。如口盖

3、用装配孔定位

4、用坐标定位孔定位，定位孔分别配置在型架和零件上而装配孔在装配的两个零件上。

5、用基准定位孔定位，基准定位孔是配置在两个组合件板件或者锻件，而装配孔在两个零件上

6用装配型架定位：最基本的一种定位方法。准确度取决于装配型架的准确度，保证装配准确度先保证装配型架的准确度。

一般机械产品的装配夹具是为了提高生产生产率，而飞机装配型架的主要功能是确保零件组件在空间相对正确位置。零件定位、校正零件组件的空间位置的准确度。大力推广安装定位孔定位可以大大简化装配型架，且改善型架内工作的工作通路。

第二章飞机装配准确度

飞机性能指标：空气动力性能，各种操纵性能，结构的强度和耐久性能。

为保证飞机产品的质量，对飞机装配的准确度的要求有：

1、飞机空气动力准确度

包括飞机外形准确度和外形表面光滑度

2、各部件之间对接的准确度

部件之间对接的主要形式有：叉耳式接头和围框式接头

制造准确度和协调准确度

制造准确度：飞机零件组合件或部件的实际形状和尺寸与飞机图纸上规定的公称尺寸相符合的程度。

协调准确度：两个相配合的零件组合件或部件之间的配合部分实际形状尺寸相符合的程度。

影响装配精度的各种误差分类：

（1）与定位方法无关的误差：

1，连接引起的变形误差

2，温度变化引起的变形误差

（2）与定位有关的误差：

1.，进入装配的零件，组合件的制造误差

2，装配夹具的误差

3,工件和装配夹具之间的协调误差。

对协调准确度的要求：

1、工件与工件之间的协调准确度

2、工件与装配夹具之间的协调准确度

3、相关工艺装备之间的协调准确度

提高装配准确度的补偿方法

1、装配时相互修配

2、装配后精加工

补偿方法有：1垫片补偿2间隙补偿3连接补偿件4可调补偿件

第三章铆接和铆接结构装配

第一节普通铆接

普通铆接的缺点：

1、增加了结构重量

2、降低了强度

3、容易引起变形

4、疲劳强度低，密封性差

锪窝

为了保证连接强度，埋头窝的深度只能取负公差，铆接后只允许铆钉头高出蒙皮表面，公差为+0.1mm

埋头窝成82度或者30度角。原因：

1，在保证连接强度的前提下易于填满埋头窝保证密封性和干涉配合均匀性

2，减小压铆力，防止裂纹以及变形。

锤铆

正铆和反铆两种方法

正铆的优缺点：

在铆接埋头铆钉时表面质量好，蒙皮不受锤击，但是需要用较重的顶铁才能在铆接时顶住铆钉，劳动强度大，铆枪必须置在工件内部，使用范围受到限制，反铆的优点：

顶铁重量轻，部分锤击力直接打在顶头周围的零件表面上，能够促使工件贴紧。铆接存在的问题：

1、铆接质量不稳定

2、铆接变形大

3、劳动强度大，噪音大，振动大，劳动条件差

4、劳动生产率低

压铆：用静压力敦粗钉杆形成墩头。压铆的优点：

1、铆接质量稳定，与操作者技术水平关系较小，表面质量好

2、劳动生产率高

3、工件变形小

4、工人劳动条件好

第二节密封铆接

密封铆接结构能够承受一定的内外压差

密封形式

1、缝内密封2缝外密封3表面密封4紧固件自身密封无头铆钉铆接，是将没有铆钉头的实心圆杆作为铆钉。

优点：1,可以形成较均匀的干涉配合，提高连接杆的疲劳寿命。

2可靠保证自身密封性，。

干涉配合对疲劳寿命的影响：疲劳破坏产生的原因：

带圆孔的板件收拉时，沿着X-X轴在孔的边缘产生很大的应力集中，在交度载荷的作用下，孔边缘细小裂纹逐步扩大引起破坏。

干涉配合提高疲劳寿命的原因：

板件上孔的周围有较大的预压应力，在交变载荷的作用下，使孔边缘处应力变化的幅度显著降低，推迟了疲劳裂纹的产生。

影响干涉量的因素：

1,铆接前钉与孔的间隙和埋头窝的深度

2，铆接前铆钉的外伸量

3,铆模的形状。

第四章胶接和胶接结构装配

胶接的优点：

1、不削弱基体材料，形成的接缝时连续的，受力分布比较均匀，连接薄板时，改善了支撑情况，提高了临界应力

2、减轻结构重量，提高疲劳强度

3、多层胶接提高材料利用率，提高结构破坏安全性能

4、胶接结构平滑，有良好的气动性能

5、有良好的密封性

6胶接层对金属有防腐保护作用，可以绝缘和防止电化学腐蚀胶接的缺点

1.性能分散力较大

2.生产质量控制要求严格

3.胶接质量不易检查

4使用范围受限制，存在老化问题

第一节胶接接头的形成和特性

粘附力交界面上不同分子间的作用力

粘附破坏：胶层与被粘物间

内聚力胶黏剂分子间相互束缚在一起的作用力

内聚破坏胶层或被粘物本身

粘附力的产生：物理吸附（范德华力）、化学结合（化学键）、扩散作用、静电作用、机械结合作用（深入被粘物体表面细微孔隙，硬化后镶嵌在孔隙中形成结合）对粘结剂的要求：要有较低的粘度

胶接前要清除尘埃和油污，改善表面的结构和特性加温加压：排除吸附的空气和水分

接头受力形式：剪切、拉伸、不均匀扯离、剥离

胶结剂的组分：粘料、固化剂、填料、稀释剂和溶剂

内聚力和胶黏剂的固化

固化：液体的胶黏剂在浸润被粘物表面后，必须通过适当的方法把它变成固体，产生足够强的内聚力

固化方法：热塑性（熔融体冷凝，溶剂挥发）热固性（化学反应聚合）

胶接接头的内应力来源固化过程中体积收缩（收缩应力）热膨胀系数不同（热应力）

第三节胶接工艺过程

1、预装配放置代替胶膜厚度的垫片

2、胶接表面制备目的：除去表面污物，改变表面粗糙度，改变表层结构形态, 改变表面物理化学性质，提高防腐蚀能力

3、涂胶和烘干

4、装配：热压罐

5、固化：加温加压

6清理和密封保护

无损检测：声震检测仪检验（声阻仪，多层胶结检测仪，胶结强度仪，涡流声检测仪）超声检测，X射线检测

第六章点焊和胶焊结构装配

胶接、铆接、点焊、胶焊的优缺点

铆接：优点：连接可靠，技术成熟；缺点：结构重量增加，应力集中、疲劳强度低，劳动量大，噪音，腐蚀

胶接：优点；应力集中小、疲劳强度低，减重，表面光滑、密封性好，劳动强度低、成本低；

缺点：剥离强度低，稳定性不好；

点焊：优点：生产率高、成本低，结构重量轻、表面光滑，劳动条件好；缺点：

疲劳强度低于铆接20%,焊前焊后都不能阳极化，硬铝合金可焊性差，质量检验复杂，不同材料不能点焊，厚度相差太大不能点焊。

胶焊：优点：焊缝间胶黏剂可耐酸耐碱及密封，可阳极化处理。提高连接强度，与点焊比，静疲劳强度都提高，与铆接比，降低成本和重量，与胶接比，成本低；点焊原理：

将所需连接的零件夹紧在两个铜电极之间，在一定压力下，通以强电流，由于零件内部电阻和接触电阻再通电时产生的热量，是零件间接触处局部被加热熔化，冷却后形成点焊。

焊点形成过程：

1、加预压力，保持足够小的接触电阻（接触电阻取决于零件和电极表面的清理情况和点击压力F）

2、加焊接压力，通电加热，形成熔核

电流密度、电阻、散热程度不同导致各不温度不同

电极径向：中心电流密度上升，四周电流密度下降且散热快：金属圆柱中心温度高电机轴向：与电极接触表面散热快，被电极压紧的部位电阻高、散热慢：零件间温度咼

点焊质量的影响因素：1焊接电流的大小和通电时间：大电流短时间一硬规范，小电流长时间一软规范2电极接触表面的形状和尺寸

3、加锻压力，熔核冷却结晶，形成焊点

锻压力大于等于焊接压力；消除锁孔裂纹等缺陷

点焊的工艺过程：焊件放在下电极上，上电极下降，加预压力，加焊接压力，通以焊接电流，断电，加锻压力，上电极上升。

第四节胶接点焊

胶焊有两种：先胶后焊和先焊后胶

先焊后胶的工艺过程：预装配一一表面清理一一装配和定位一一点焊一一检验一—注胶一一凉置一一固化一一检验一一阳极化处理。

先胶后焊的工艺过程：

预装配一一表面清理一一涂胶一一装配和定位一一点焊一一固化一一检验阳极化处理。

关键工序：焊接：防止飞溅

先胶后焊采取的特殊的焊接规范：

1、电极的球形顶端半径应加大，以减小电流密度和飞溅

2、电极压力应加大，以减小接触电阻

3、为防止产生飞溅，必须较增加电流一渐增热量

4、为减少焊核开裂的可能性，需加大锻压力

5、由于胶层减小可分流，所以焊接电流可减少胶焊对胶黏剂的要求：

1、胶液应具有良好的润湿性和流动性

2、应具有足够长的活性期，以保证在凝固之前完成涂胶和点焊过程

3、固化温度以不改变金属性能为准

4、固化后的胶层弹性及密封性要好

5、在阳极化处理时所用的酸碱溶液中，应具有足够的化学稳定性

6要求胶黏剂不污染电极，不妨碍焊接

第八章装配型架的设计

装配型架的构造

1骨架2定位件3夹紧件4辅助设备

型架的功用：

1、保证产品的准确度及互换性

首先，应有过定位来保证零件的准确形状，这样才能保证工件在装配过程中既有准确形状又有必须的工艺刚度

其次，无论铆接，胶接，焊接，在连接中都产生不同程度的变形，装配型架要能限制工件的变形

第三，一般机械制造中保证产品互换性主要通过公差及配合制度和通用量具，而飞机制造中通过相互协调的成套的装配型架。因此型架的另一特点是成套性和协调性。

2、改善劳动条件，提高装配工作生产率，降低成本

对装配型架的一般要求

1、装配型架的定位件必需有较高的位置准确度

因素：

A、定位件的理论误差

B、定位件在骨架上的安装误差

C、骨架在工作载荷作用下产生的绕度

D、再使用过程中，造成型架准确度不未定的其他因素为满足要求，对设计的要求：

A、要正确选择定位件的结构和配合精度

B、要选择适当的安装方法，

C、必需合理选择型架骨架及其他元件的几何尺寸

D、设计中要注意解决型架准确度的稳定性问题

型架设计基准选择时应注意的事项：

1对相邻不见得装配型架，因选择统一的设计基准线

2基准的选择应力求简化尺寸的计算，以便制造及检测

3应与其安装方法相适应型架骨架的构造及其不同特点

1、框架式：多用于隔框等平面形状的组合件，板件以及小型立体组合件、锻件, 采用三点支撑及辅助支撑

2、组合式：规格化，标准化程度高

3、分散式：取消了整体框架，节省了材料

4、整体底座式：优点：通过定期检查，可消除地基变动产生的影响。移动方便。

底座材料与飞机部件胀缩一直。缺点消耗金属多

定位：是指工件被夹紧后所占有的位置

外形定位件和夹紧件有：

卡板、内型板和包络式定位面板

卡板材料多用二次铸铝，因为重量轻，加工容易，刚度好，与被定位件材料相同，经济

插耳式接头定位件：1固定式2折动式3导杆式

型架平板：孔内镶有淬火的钢衬套，原因是内膜，精度高

工艺接头：是为了装配式定位和夹持工件的需要而夹在飞机结构的较强部位上的暂时性接头

第十章飞机制造中保证互换性的方法

飞机制造中的互换要求：

1、气动外形的互换要求

气动外形互换包括：

A、组合件及部件本身的气动外形达到互换要求，

B、组合件、部件安装在飞机上后，达到与相邻组合件及部件相对位置的技术要求

2、部件对接接头的互换要求

3、强度互换要求

4、重量互换要求

使用互换和生产互换

使用互换：

飞机在使用中，如果某个零件，组合件或部件损坏，可以随意用一个备件将其更换，而不需要进行挑选或修配工作，经更换后飞机的使用性能荏苒满足规定要求生产互换：

在生产过程中，飞机零件、组合件、部件，以及各种机构在装配时不需经过挑选和修配，在装配后就能满足制定的技术要求，具有这样性质的互换性成为生产互换性一般零件：公差配合保证准确度

飞机中：模线样板

联系系数：K=2m/(n 1+n2)

m 尺寸传递中公共环节数量

n1—A零件尺寸传递各自环节的数量

n2—B零件尺寸传递各自环节的数量

各种协调原则的原理和特点：

1、按独立制造原则进行协调

结论：相互配合的零件，按独立制造原则进行协调时，协调准确度实际上要低于各个零件本省的制造准确度

2、按相互联系制造原则进行协调

结论：在其他条件相同，采用独立制造和相互联系制造两种不同的协调原则时，即使零件制造准确度相同，但却得到不同的协调准确度，按相互联系制造原则能得到更咼的协调准确度

3、按相互修配原则进行协调

结论：采用相互修配原则进行协调时，协调准确度仅决定于将A零件的尺寸传

递给B零件时这一环节的准确度

各种原则在给及制造中的应用

1首先保证协调准确度以达到互换性要求

2形状复杂的零件采用相互联系制造原则，独立原则使用在形状简单的零件

3采用独立制造原则便于组织生产，能够平行，独立地制造零件，组合件或部件以及各种工艺装备，而相互联系制造原则，必须按一定的协调关系依次制造。

4按相互修配原则进行协调，虽然能够保证零件之间有良好的协调性，但不能达到零件互换性要求。同时周期长，工作量大，尽量少用。

模线一一样板工作方法是按相互联系制造原则建立的

模线：将飞机部件、组合件的外形及结构，按1:1的尺寸咋专门的图版上准确的画出飞机的真实外形与结构形状

样板：根据模线加工出具有工件真实外形平板

模线分为理论模线和结构模线

理论模线：

定义：画在硬铝板上，或特制的透明胶板上的飞机部件1:1理论图

理论模线的作用：

1、确定飞机各部件的理论外形

2、为绘制结构模线提供部件任意切面的理论外形

3、确定各切面外形的斜角值

结构模线：

定义:飞机部件某个切面1:1的结构装配图

结构模线的作用：

1、以1：1尺寸准确地确定飞机内部的结构形状和尺寸

2、作为加工生产的各种样板的依据

3、为制造样件，装配型架，模具及夹具的工艺装备量取一些经过模线协调的尺寸

样板：一种平面量具，是加工和检验带曲面外形的零件，装配件和相应的工艺装备的依据

常见样板：

外形样板、内形样板、展开样板、切面样板、下料样板、切钻样板、夹具样板。