飞机装配 装配型架的安装
飞机装配设计课程设计说明书
飞机装配工艺课程设计9911839隔框的装配型架设计学院：航空航天工程学部专业：飞行器制造工程班级： 1434030302学号： ************姓名：**指导教师：**沈阳航空航天大学2018年1月摘要飞机装配型架主要由：骨架、定位件、夹紧件和辅助设备组成。
其主要功用是保证产品准确度和互换性，改善劳动条件、提高装配工作生产效率，降低生产成本。
型架设计的主要内容有：型架设计基准选择；装配对象在型架中的放置状态；选择工件的定位基准，确定主要定位件的形式及其布置，尺寸公差的选择；工件的出架方式；型架的安装方法；型架结构形式的确定；骨架刚度验算；骨架支撑与地基估算；考虑温度对型架准确度的影响。
本文针对9911839隔框的相关结构特点，进行工艺分析，结合装配使用要求对该隔框进行了装配型架的设计，主要包括对两种形式加强筋的定位与夹紧，对缘条与腹板的定位与夹紧等，并对所设计型架的工艺特性进行简要的阐述与分析。
关键词： CATIA、型架、定位件、夹紧件、骨架目录第1章引言 (1)第2章装配件工艺分析 (3)2.1 工艺分离面的选择 (3)2.2 9911839隔框结构分析 (5)第3章装配型架及其零件设计 (6)3.1 装配型架的功用及技术要求 (6)3.2 产品的放置状态 (7)3.3 产品的出架方式 (7)3.4 骨架的设计 (8)3.5 定位件与夹紧件的设计 (9)3.6 温度对型架准确度的影响 (12)第4章型架的安装 (14)4.1 安装方法的选择 (14)4.2 标准样件安装方法优缺点 (14)4.3 型架的安装过程 (14)4.4 型架总装图 (15)第5章创建二维工程图 (16)总结 (17)参考文献 (18)第1章引言飞机装配过程就是将大量的飞机零件按图纸、技术条件进行组合连接的过程，一般是由零件先装配成比较简单的组合件和板件，再逐步装配成比较复杂的段件和部件，最后将各部件对接成整架飞机。
飞机装配_装配型架的设计说明书
第八章 装配型架的设计
§8.3 装配型架的构造---型架结构分解、分解设计过程
1、骨架
不设整体骨架，各个定位 夹紧件固定在以车间地基 为基础的分散的金属骨架 上。 地基与工件热膨胀系数差 值大。
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第八章 装配型架的设计
§8.3 装配型架的构造---型架结构分解、分解设计过程
1、骨架
整体底座式（多支点可调支撑） 降低了对地基的要求，浮动结构可搬移，底座采用铝与工件热膨胀基本一致，缺 点是费料。
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第八章 装配型架的设计
§8.2 装配型架设计的一般问题
原始资料—内容和步骤—基准的选择—装配对象的放置状态—选择工件的定位--出架方式—温度—型架基础
一、原始资料；
• 型架设计任务单：型架功用、数量、与其它型架的关系。（工装申请单）
•
装配件的结构图纸与技术条件：熟悉产工品作令结：X1构0111特7-1 点和装配精工装度申、请协单调互换。（QR M075B14-D1 XD数QZ 模）
§8.3 装配型架的构造---型架结构分解、分解设计过程
2、型架定位件和夹紧件 二、外形定位件及夹紧件
卡板：本体结构，端头，吊挂和平衡配 重，内卡板、外卡板
卡板
外卡板 内卡板 半卡板 活动卡板
分类
内型卡板
包络板
型架平板
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第八章 装配型架的设计
§8.3 装配型架的构造---型架结构分解、分解设计过程
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第八章 装配型架的设计
§8.3 装配型架的构造---型架结构分解、分解设计过程
1、骨架 目前采用简化计算和计算机软件数值计算相结合的方法
一、组合式型架骨架的刚度验算 • 纵梁假设为双简支梁，当考虑纵梁受扭时，简化为双固支梁 • 标准立柱的截面计算
飞机装配-装配型架的安装
问题一：型架安装不正
总结词
型架安装不正会导致飞机装配出现问题，影响产品质量。
详细描述
可能由于地面不平整、安装人员技能不足或测量误差等原因，导致 型架安装不正。
解决方案
在安装前确保地面平整，使用水平仪进行校准；加强安装人员的技 能培训，提高测量精度，确保型架安装正确。
问题二：型架部件损坏
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总结词
安装后的检查与调整
几何精度检查
使用测量工具检查型架的整体几何精度，包 括平面度、垂直度和扭曲度等。
紧固件检查
对所有使用的紧固件进行检查，确保它们紧 固、无松动。
定位器检查
检查定位器的功能是否正常，确保它们能够 准确、稳定地固定飞机部件。
调整与修正
根据检查结果，对型架进行必要的调整和修 正，以确保其满足飞机装配的要求。
通过自动化装配技术，可以大幅提高 装配效率和精度，减少人工干预和人 为错误。
柔性装配技术
柔性装配技术是指利用柔性工 装和柔性制造系统实现飞机装 配灵活性和可调整性的技术。
通过柔性装配技术，可以实现 不同型号、不同规格的飞机装 配的快速转换和调整，提高生 产效率和适应能力。
柔性装配技术还可以降低生产 成本和资源消耗，提高企业的 市场竞争力。
感谢您的观看
THANKS
检查型架的结构完整性，确保无损坏或变形。
载重能力检查
检查型架的载重能力，确保满足使用要求。
保养与维修
维修与更换
对损坏或磨损严重的部件进行维修或更换， 确保型架的正常使用。
润滑保养
定期对型架进行润滑保养，保证其正常运转。
记录与报告
对维护和保养过程进行记录，并及时报告异 常情况。
05 装配型架的常见问题及解 决方案
飞机装配型架
定位面应淬火或压套以防止磨损；
当采用一个接头定位件定位两个距离较大的叉耳接头时，定 位件应采用双导杆结构；
移动式接头定位器应磨损可能增大配合间隙，宜采用能消除 间隙的定位器。
型架的外形定位件及夹紧件
装配型架结构的工艺性要好，构件的制造加工应简单、 方便（型材），检修方便，成本低；
产品的上架和下架要安全、方便；
尽可能是型架能方便移动，便于更改工艺布置和生产 线。
型架的零部件尽可能采用标准件，实现通用化、标准 化、系列化和模块化；
装配型架的主要结构型式
框架式 组合式 分散式 整体底座式 型架的主要组成部分
例如连接应力、操作冲击应力、热膨胀、蠕变等。
一些原则：
定位点数量尽可能少且分布均匀； 结构分离面协调要求高的部位必须进行准确可靠的定位； 工艺分离面上只要装配协调要求的部位尽可能先装件定位
后装件； 选择刚性好的零件和准确度高的接头、孔或面作为定位点； 大中型壁板装配后，在下一装配工序宜采用部装定位孔定
刚度要求 长期稳定使用的要求
接头定位件的耐磨性好，重要部位要淬火或压套； 运动机构间隙小而稳定，采用耐磨材料和合理结构； 型架的焊接件、铸造件、冷轧件等要去应力处理； 型架结构的连接在采用螺栓连接时需加定位销钉； ……
装配型架的基本要求
结构应简单、开敞（人类工效学）并尽可能轻便，以 便于工人易于接近工件，易于操作；
产品的定位部位 定位点的分布和数量 定位方法 定位件的型式 骨架结构布置 定位件在骨架上的固定方法 产品的下架方式 型架的制造和安装方法 ……
波音787飞机装配技术及其装配过程
波音787飞机装配技术及其装配过程波音公司基于全球协同环境GCE研制的787“绿色”环保客机，虽然尚未试飞，但它的一系列全新的飞机装配理念、方法和技术，就已经引起航空制造业界的极大关注。
这些大型飞机装配的新技术，如全球协同研制的理念和方法、基于模型定义（MBD）的装配技术、利用室内GPS系统的飞机对接总装过程以及复材机体的装配连接技术的应用等更是业内关注的焦点。
787客机结构及其全球协同研制模式由于复合材料结构有着许多众所周知的优点，波音公司在对复材结构做了大量成功研究试验的基础上，决定787机体主要结构大规模地采用复合材料，由777飞机复材用量占整机材料用量的12%一步跨越到现在的50%，即机身和机翼外壳几乎都由碳纤维增强复合材料制成，仅少数机体部位应用铝合金或其他材料。
这种机身由复材组成的787客机，是波音公司全新研制的机型，与之前的机型相比，它的维修成本可节省30%，飞行的舒适性也有很大提高，所以得到很多航空公司的欢迎。
因此，国际上各航空公司都期望着这一“绿色”客机能给空中旅行带来革命性的变化。
与此同时，787客机的出现也使这种飞机的制造和装配技术发生了根本性变革。
在过去，波音标准的研制方法是先在公司内设计好飞机（Design the PlaneIn-House），然后把飞机的零部件或一整段机体的图纸送到它们的制造伙伴工厂去生产。
而这次在研制787客机中，波音彻底地改变了研制方法，也改变了研制流程。
它利用Dassault的PLM套件创建了全球协同平台，与合作伙伴协同研制787客机。
最重要的是，全世界大约6000余名工程师联合起来共同设计和工程化787客机。
波音787机体分段及分工情况：意大利的阿里尼亚航空制造公司，负责制造主机身48段；日本的富士重工、川崎重工和三菱重工等公司，负责制造机翼12段、主起舱45、中央翼盒11段和机身13段；北美的古得里奇公司负责制造发动机短舱和反向装置；美国的Spirit公司负责制造机身43段，沃特公司负责制造机身47段；全球航空公司负责机尾47段和48段对接装配等工作。
飞机机翼部件装配的质量控制和管理
飞机机翼部件装配的质量控制和管理摘要：飞机装配是将各零件或组合件按产品技术要求相互准确定位，并用规定的连接方式装配成部件或产品的过程，是形成飞机质量特性的关键环节，具有手工操作为主、群体作业以及自动化水平低的特点。
对此，本文主要围绕飞机部件装配的质量控制与管理进行分析，希望可以为相关人士提供参考。
关键词：飞机部件；机翼装配；质量控制；管理引言飞机结构相对较为复杂，要想保证飞机整体的安全性就需要重视飞机在装配过程中的质量控制与管理。
其管控的严格性充分决定了飞机在装配前阶段、装配中、装配后多个环节数据整理的准确性。
飞机机翼是飞机的重要部件之一，安装在机身上。
其最主要作用是产生升力，同时也可以在机翼内布置弹药仓和油箱，在飞行中可以收藏起落架。
在飞机机翼装配过程中，需要严格保证飞机机翼与机身之间各零部件安装连接尺寸和公差范围。
然而由于飞机型号尺寸众多，不但有支线小型客机，还有大型宽体客机。
由于飞机的机翼体积和高度差别较大，在对机翼进行转移和装配时，容易因操作不当，使飞机机翼结构受损，导致飞机存在安全隐患。
所以对飞机机翼部件装配的质量控制与管理极为重要。
一、机翼装配技术飞机翼安装需要结合机翼的安装标准和安装效率，而安装技术的提出和设计准备极为重要，必须在设计过程中，提出飞机翼的各种结构的布置方式，同时提出技术水平，在通常情况下采用恐手龙、蒙皮等对飞机翼的布置。
飞机机翼的蒙皮上一般都安装有桁，但是因为在飞机制造中的体型庞大、费用又比较昂贵，所以在安装中要避免因为安装了工艺孔而对蒙皮的质量产生损害，或者出现了一些废品，所以在安装工程中对制孔品质做好的保护，是必须做好必要工作的。
而因为在飞机的机翼上有油箱的现象产生，这就要求在组装时对于机翼的密封性进行维护，以防止出现泄漏的现象，又或者有其他东西进到了机翼里面，所以在组装中应采用接缝密封剂和缝外密封剂对机翼进行封闭。
二、飞机部件装配质量控制的现状（一）操作者缺少质量主体责任意识一般由于作业人员较侧重于产品作业，对自己作业产品质量的主观管理也较缺乏，认为由质量检验员来判断产品的质量好坏等，因此对自己的责任意识严重不足，这也会导致操作员极易对质量检验员产生依靠心理，认识上存在错误认识，相信有人对产品进行把关，从而松懈了对操作过程中的品质管理。
现代飞机制造技术之飞机装配复习题
第二节、飞机研制工作的一般过程及特殊要求1、飞机研制工作一般包括哪几个过程？飞机研制的一般过程包括：概念性设计、初步设计、详细设计、原型机试制、原型机试飞、批生产（准备）。
第三节、飞机装配准确度和飞机装配过程1、简述飞机结构的分解、以及设计分离面和工艺分离面的定义。
某些部件、段件和组合件之间采用可拆卸的连接，部件和部件之间、部件和可卸件之间所形成的可拆卸的分离面，称为设计分离面。
主要便于在使用和维修过程中迅速拆卸和重新安装。
除飞机机体按设计分离面划分为部件、段件、组件之外，为了生产上的需要，再将部件进一步划分为段件，将段件进一步划分为板件和组件。
这些板件、段件或组合件之间一般采用不可拆卸的连接，它们的分离面称为工艺分离面。
2、飞机装配准确度要求包括哪几个方面。
主要包括：1、部件气动力外形准确度；2、部件内部组合件和零件的位置准确度；3、部件间相对位置的准确度。
3、简述制造准确度和协调准确度的定义。
飞机零件、组合件或部件的制造准确度是指：产品的实际尺寸与图纸上所规定的名义尺寸相符合的程度。
（符合程度越高，则制造准确度越高，也就是说，制造误差越小）协调准确度是指：两个飞机零件、组合件或部件之间相配合部位的实际几何形状和尺寸相符合的程度。
（同上）4、在飞机装配中常用的补偿方法有哪几种？补偿方法就是零件、组合件或部件的某些尺寸在装配时可进行加工或者调整，这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。
常用的补偿方法有：①、修配；②、装配后精加工；③、可调补偿件。
5、在飞机装配过程中，使用哪两种装配基准，叙述每一种装配基准的装配过程和部件外形误差。
装配基准有：1、以骨架为装配基准；2、以蒙皮为装配基准。
以骨架为装配基准的装配过程有两种：其一：1：翼肋按定位孔定位，铆上桁条，组成骨架；2：放上蒙皮，用橡皮绳或钢带拉紧；3：进行骨架与蒙皮的铆接。
其二：1：翼肋按卡板定位，和大梁、桁条等组成骨架；2：放上蒙皮，用卡板压紧；3：进行骨架与蒙皮的铆接。
同济大学飞机装配整理
飞机研制工作一般包括哪几个过程？飞机研制：概念设计、初步设计、详细设计、原型机试制、原型机试飞、批生产应力分析。
与重要概念联系。
点焊*。
铆接。
*飞机制造过程可分为毛坯制造、零件加工、装配安装和试验四个阶段装配过程：将大量的飞机零件，按一定组合和顺序，逐步装配成组合件、板件、段件和部件，最后将各部件对接成整架飞机的机体。
在装配时，要准确确定零件或装配件之间的相互位置，用一定的连接方法（铆接、螺接、胶接或焊接等）进行连接。
飞机装配的导孔：即在想连接的一个零件上，按铆钉位置，预先制出比较小的孔。
导孔通常是制在孔的边距较小、材料较硬或者较厚的零件上，在零件制造阶段就制出，装配定位后，钉孔按导孔制出.飞机装配和一般机械装配有什么不同？飞机装配和安装工作在飞机制造中占有重要地位。
一般机械制造中，装配和安装工作的劳动量占产品制造总劳动量的20%左右。
而在飞机制造中，装配和安装工作的劳动量占50~60%。
因为飞机构造复杂，零件和连接件数量大。
其次，因为装配和安装不仅劳动量大，而且质量要求高、技术难度大。
飞机装配工艺学主要研究：如何合理地划分装配单元和制定装配路线，装配时工件的定位方法，保证装配准确度理论和方法，装配中所采用的各种连接技术，各种结构的装配方法和过程，装配型架（夹具）的构造与制造技术，保证工艺装备之间协调的原理和方法等。
目前飞机装配中采用的连接方法仍以机械连接为主，大量采用铆接，并使用一部分螺栓连接。
因铆接适用范围广，质量比较稳定，便于排除故障，费用低。
为提高铆接的疲劳寿命和密封性能，还发展了干涉配合的连接技术。
胶接可提高飞机结构的抗疲劳性能和减轻结构重量。
飞机结构主要是硬铝合金，只能采用点焊。
点焊生产率比焊接高，但焊点疲劳强度比铆接还低。
飞机装配的另一个重要特点是，在装配中使用了许多复杂的装配型架（夹具）。
在一般机械制造中，由于绝大部分零件是刚度大的机械加工件，机械制造的准确度主要取决于零件制造的准确度。
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第九章 装配型架的安装
iGPS
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第九章 装配型架的安装
思考题： 1 飞机装配型架安装方法有哪些，各种安装方法的特点？ 2 激光跟踪仪在飞机型架安装或飞机装配中的应用实例。
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第九章 装配型架的安装
激光跟踪测量技术安装型架
激光跟踪仪主要由跟踪头、目标反 射镜、控制电箱和测量软件构成。
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激光跟踪仪的测量原理
激光跟踪仪为一个球坐标测量系
统，以其回转中心为坐标原点，建
立测量坐标系，其测量原理如图所
示。 P为被测点，通过激光干涉测
距测量极径L ，利用两个角度编码
器分别测量水 平方位角 和 竖 直方
位角 ，即可通过如下公式确定被
测点P的空间坐标(x,y,z) 。
x L sin sin
y
L
cos
sin
z L co s
激光跟踪测量原理图
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激光跟踪仪在工装安装的应用
激光跟踪仪主要完成 测量工装的安装正确与否 和测量靶标点与理论位置 作比较，可以分为以下6 部分：
激光跟踪仪在工装安装 上使用的结构框架
部标准样件 2. 型架装配机是机床化的设备，对中小型框架可整体安装，效率高 缺点： 1. 不能用于大型分散式型架的安装,由于型架装配机尺寸的限制 2. 装配型架机本身的准确度 3. 大型装配机,定期检修困难
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第九章 装配型架的安装
§9.5 用光学仪器安装型架（光学仪器的光学视线作为安装型架的基准线） • 准直望远镜(光学直角头） • 坐标经纬仪
龙赴巴基斯坦） 3. 制造成本高 4. 标准样件需定期检修，增加检修工作量
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第九章 装配型架的安装
§9.3 用标准工装安装型架
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第九章 装配型架的安装
§9.4 用型架装配机安装型架
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第九章 装配型架的安装
§9.4 用型架装配机安装型架 优点： 1. 不需要制造大尺寸标准样件，只对形状复杂、协调要求高部位采用局
足使用要求，检查并验证工装坐标系符合工装图样要求。 安装工装定位件
根据提供的靶点坐标值，安装工装定位元件(平板、卡板、外形板、钻模板等)。 检查OTP点
在工装所有定位件安装完成后，应对所有按激光测量点安装的工装定位件上的OTP点 进行复查，符合工装图样要求。 数据处理与输出
利用激光跟踪仪获得型架激光测量点的实测值后，应与型架设计理论数据进行比较、 分析，确保安装精度。
首先，测量基准统一，不管激光跟踪仪放在被测件附近的任何位置， 都能使测量工作始终在工装坐标系下进行。其次，测量数据一致，不 管任何时候在工装坐标系下，激光跟踪仪测量的目标点数据(坐标值) 始终是标准温度下的数值，不受测量环境温度变化的影响，使测量数 据始终保持一致。
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第九章 装配型架的安装
检查工装坐标系 要把所有靶点的三维坐标信息输入至计算机。使用最小二乘转换，保证这些测量点满
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第九章 装配型架的安装
装配型架安装 实质：确定空间坐标系中几何元素的位置
§9.1 用通用测量工具安装型架 （图9-1）
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第九章 装配型架的安装
§9.2 用标准样件安装法 标准样件：具有飞机部件、组合件或零件真实外形和对接接头的、尺寸准确的 刚性立体样件，作为部件、组合件或零件的尺寸和形状的标准，是制造与协调 有关工艺装备的依据。安装型架用的标准样件称为安装标准样件。
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第九章 装配型架的安装
§9.2 用标准样件安装法
型架卡板的安装
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第九章 装配型架的安装
§9.2 用标准样件安装法
接头定位件的安装
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第九章 装配型架的安装
§9.2 用标准样件安装法 优点： 1. 用标准样件作为装配型架之间、装配型架与零件工艺装备之间的协调
依据，能保证工艺装备之间具有良好的协调性。 2. 型架制造周期短 3. 批量生产、复制型架数量较多时， 复制型架快、一致性好 4. 便于型架的定期检修 缺点： 1. 标准样件制造工作量大、周期长。 2. 标准样件尺寸越大，刚度难保证，大尺寸样件搬运、使用不方便（枭
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第九章 装配型架的安装
§9.5 用激光准直仪安装型架 优点: 准确度高,安装效率高 缺点: 受环境温度、气流的影响
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第九章 装配型架的安装
激光跟踪和CAT（计算机辅助经纬仪）技术
激光跟踪测量仪是一种高速、高精度的三维空间测量装置，它将 水平和垂直方向的角度测量与距离测量结合在一起，建立了采点反射 镜的3D 坐标系，该坐标可以转换到任意工装或零件的坐标系统；高 速马达实现了完全自动的测量，位置探测器保证仪器的高速跟踪能力 。当操作者移动反射镜时，激光跟踪仪会实时“跟踪”并以三维坐标 的形式报告反射镜的准确位置。其三维激光干涉和角度编码器保量。
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第九章 装配型架的安装
§9.6 用激光准直仪安装型架
图5-10用激光自动准直的型架安装机 1—横标尺；2—型架卡板；3—横向拖板；4—前目标；5—激光光束；6—激光准直仪；7—电源箱；8—千斤顶І拖动电机；9-千斤顶І；
10—转盘拖动电机；11—千斤顶Ш拖动电机；12—千斤顶Ш；13—转盘；14—纵向拖板；15—横向拖动电机； 16—电子水准仪； 17—后目标；18—立柱； 19—球体目标；20—电气控制箱；21—手动控制盒；22—型架。
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第九章 装配型架的安装
安装前准备： 测量环境应符合仪器使用要求；激光跟踪仪应严格按规定进行预热
、校准、标尺测量等，保证其满足测量要求。在实际测量时，考虑温 、湿度的变化进行补偿；工装框架已完成安装，精度满足要求。
建立工装初始坐标系 按工装图纸的要求通过坐标基准点建立标准温度下的工装坐标系。
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第九章 装配型架的安装
装配型架安装 实质：确定空间坐标系中几何元素的位置
§9.1 用通用测量工具安装型架 （图9-1） • 在钳工平台上，划出型架的结构位置线，在平台上利用直角尺和高度
尺建立起空间坐标系。对于大尺寸型架，采用细钢丝在型架上纵向、 水平、横向基准线。 型架的定位件，以上述三个相互垂直的平面为基准进行测量和安装。 • 特点：误差大、型架安装准确度低、周期长 • 目前只作为一种辅助的安装方法（用于检修或检测）。
第九章 装配型架的安装
康永刚
第九章 装配型架的安装
飞机装配型架安装的重要性和复杂性
1、飞机装配准确度主要取决于型架准确度，尤其是型架安装 的准确度；
2、型架的安装要保证工艺装备之间的协调性；
3、飞机成批生产中要提高型架安装效率。
传统的方法和发展：标准样件法、工具坞或型架装配机---光学仪器的采用---全数字化实时测量仪器的应用