飞机装配的基本过程.

飞机装配的基本过程
刘瑞同 同济大学航空航天与力学学院
一、飞机装配的基本问题
飞机制造过程的主要环节是装配，包括机体部件 的装配和各系统在机体内的安装（飞机总装）；
飞机装配过程是将大量的飞机零件按图纸、技术 要求进行组合、连接的过程；
飞机装配的最终目的是生产出具有合格质量的飞 机产品；
对于批量生产的飞机，还要尽可能保证飞机具有 较好的互换性，这样才能大幅降低成本、提高飞 机的可靠性以及保证较好的维修性；
1.1设计分离面和工艺分离面
从系统论的角度出发，需要将飞机划分成 若干功能相对独立的子系统；
这种方法可以使整个研发、制造过程易于 并行实施、便于管理……；
对飞机结构来说，根据使用、运输、维护 等方面的需要将整架飞机在结构上进行划 分多个部件、段件和组件；
这些部件、段件 和组件之间一般 采用可拆卸的连 接，这样所形成 的可拆卸的分离 面就是设计分离 面。
三、装配定位
在装配过程中，首先要确定零件、组合件、板件、 段件之间的相对位置，这就是定位问题。
在装配工作中，对定位的要求是： ✓保证定位符合飞机图纸和技术条件中所规定的准 确度要求； ✓定位和固定要操作简单可靠； ✓所用的工艺装备简单，制造费用低。
常用的三种方法
➢ （1）划线定位 手工划线；接触照像法
3 作为其它定位方法 的辅助定位
1 有配合关系的、 尺寸或形状相一致的 零件之间的装配
2 与其它定位方法 混合使用
1 单曲度，平滑双曲度 壁板中蒙皮、长桁、框的 装配
2 内部加强件的定位 3 平面组合件非外形零 件的定位 4 组合件与组合件之间 的定位
应用广泛的定位方法， 能保证各类结构件的 装配准确度要求
翼弦平面、梁轴线、长桁轴线、框轴线、肋轴线 等。 设计基准一般是不存在于结构件表面的点、线、 面，为制造和装配需要，设立（装配）工艺基准。
➢ ⑴定位基准－确定结构件在工装上的相对位置； ➢ ⑵装配基准－确定结构件之间的相对位置； ➢ ⑶测量基准－测量结构件装配位置尺寸的起始位置。
在装配过程中， 以骨架为基准
➢ 增加了平行装配工作面，提高了装配工作 的机械化和自动化；
➢ 改善了装配工作的开放性，有利于提高产 品的装配质量；
部件的板件化程度是评价结构工艺性的重要 指标。
因此在结构设计中应尽量提高板件化程度。
一般来说在飞机设计阶段不仅应该确定设 计分离面，也应该充分考虑工艺分离面， 如果考虑不充分或者存在一些问题，就会 给制造带来很大影响；
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使用两种装配 误差积累由内向外：
基准：
✓ 骨架零件外形制造误差
✓ 骨架的装配误差
✓ 蒙皮的厚度误差
✓ 蒙皮和骨架贴合误差
✓ 装配后变形
翼肋
铆接
桁条
铆接
大梁
铆接
骨架
蒙皮
以蒙皮外形为基准
误差积累由外向内： ✓装配型架卡板外形误差 ✓蒙皮和骨架贴合误差 ✓装配后变形
半肋
机翼
桁条 蒙皮
半肋
选择定位基准和装配基准应遵循四个原则： ➢ 装配定位基准与设计基准统一原则 ➢ 装配定位基准与零件加工基准统一原则 ➢ 装配基准与定位基准重合原则 ➢ 基准不变原则
四、提高装配准确度的补偿方法
在飞机的一些结构复杂、协调尺寸较多的部位， 或是零件、组合件刚度较小其装配变形无法预先 估计的情况下，过分提高制造准确度和协调准确 度，在经济上不合理，在技术上难以达到，因此， 采用补偿方法。
补偿方法就是零件、组合件或部件的某些准确度 要求高的尺寸，在装配时或装配后，通过修配、 补充加工或调整，部分消除零件制造和装配误差， 最后达到规定的准确度要求。
➢ （2）装配孔定位 模线样板法，型架，工艺装配凸台
➢ （3）装配夹具（型架）定位 装配，校形（利用超六点定位）
（1）划线定位
手工划线；接触照像法
（2）装配孔定位
模线样板法，型架，工艺装配凸台
（3）装配夹具（型架）定位
装配，校形（利用超六点定位）
划线定位
装配孔定位
装配孔定位
装配孔定位
装配夹具（型架）定位
1 定位迅速、方便 2 不用或仅用简易 的工装 3 定位准确度比工 装定位的低，比划线 定位的高
1 定位准确度高 2 限制装配变形或强 迫低刚性结构件符合工 装 3 能保证互换部件的 协调 4 生产准备周期长
选用
1 新机研制时尽可能 采用
2 成批生产时，简单 的、易于测量、准确度 要求不高的零件定位
即使飞机被划分成多个部件，这样的部件 还是十分复杂的，由于部件的划分是按照 功能、实用等划分的，因此在部件装配的 时候还需要将部件进一步划分从而形成更 小的板件、段件、组合件等等；
这些组合件在装配时一般采用不可拆卸的 连接，他们之间的分离面称为工艺分离面；
合理的划分工艺分离面，也就是合理地对 部件进行剖分，对制造是极有好处的。
装配后相互修配 装配后精加工 垫片补偿 连接件补偿 可调件补偿
装配夹具（型架）定位
采用装配型架定位是飞机装配的主要方式。 ➢ 保证了零件、组件在空间具有准确的位置； ➢ 校正零件形状和限制装配变形的作用。
飞机装配中一般可不遵守六点定位原则，而采用 超定位的方法。
二次定位误差问题。
类别
划线定位法 基准件定位法 装配孔定位法 装配型架定位法
方法
1 用通用量具和划 线工具划线
但很多情况由于设计人员对制造的认识不 足而导致结构设计不合理，这就需要工艺 人员综合多方面因素考虑合理设置工艺分 离面。
因此，设计人员应该了解制造，这也 是目前机械专业强调设计制造一体化 的重要原因！
二、飞机装配过程
基准：确定结构件之间位置的一些点、线、面。 飞机的设计基准包括飞机水平基准线、对称轴线、
2 用专用样板划线 3 用明胶模线晒相 的方法
特点
1 简便易行 2 装配准确度低 3 工作效率低 4 节省工装费用
以产品结构件上的某 些点、线、面确定待 装件的位置
1 简便易行、节省工 装、装配开畅、协调性 好
2 基准件必须具有较 好的刚性和位置准确度
在相互连接的零件 （组合件）上，按一 定的协调路线分别制 出孔，装配时零件以 对应的孔定位来确定 零件（组合件）的相 互位置 利用型架定位确定结 构件的装配位置或加 工位置（如精加工台）