某型號(hào)飛機(jī)內(nèi)定位裝配技術(shù)應(yīng)用淺析

呂鸝李坤姜超劉平魏瑩鄒雪花

（中航工業(yè)江西洪都航空工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，江西 南昌330000）

0 引言

飛機(jī)制造過程的主要環(huán)節(jié)是飛機(jī)的裝配，而飛機(jī)各部位的外形準(zhǔn)確度關(guān)系到飛機(jī)的飛行性能，提高飛機(jī)外形準(zhǔn)確度是飛機(jī)裝配過程中極為重要的一個(gè)問題。在裝配過程中，要按型架（或夾具）定位件確定零件、組合件、板件、鍛件、部件之間的相對(duì)位置，即裝配定位。飛機(jī)裝配定位存在以骨架外形為基準(zhǔn)的裝配和以骨架內(nèi)定位為基準(zhǔn)的內(nèi)定位裝配。

1 裝配定位

1.1 外形定位裝配技術(shù)

外形定位裝配是以骨架外形為基準(zhǔn)的裝配，裝配型架采用的外卡板要求既能定位骨架外形，又能在裝配蒙皮時(shí)夾緊蒙皮的作用，從而要求卡板帶蒙皮的外形。為兼顧這兩方面，卡板的工作表面加工成蒙皮外形，而在卡板表面上分布一些局部的活動(dòng)墊板，墊板的工作面就是骨架零件的外形。側(cè)面還有靠板，以確定骨架零件的位置。當(dāng)用卡板夾緊蒙皮時(shí)，必須把靠板退出，同時(shí)把墊板置于旁邊的槽內(nèi)，不致與蒙皮相碰。

外形定位外卡板存在下述特點(diǎn)：1）卡板尺寸大，重量大，型架骨架必須粗大，加上卡板的配重，型架復(fù)雜，笨重。2）型架開敞性差。3）卡板制造工作量大。4）卡板須開啟，型架實(shí)際占地面積較大。5）對(duì)大型部件，可開啟的卡板，影響型架工作梯的安裝。6）型架制造成本高。

1.2 內(nèi)定位裝配技術(shù)

裝配內(nèi)定位方法主要是用孔定位代替外形定位和用內(nèi)形定位代替外形定位，對(duì)零、組件進(jìn)行裝配定位。它是一種以骨架為基準(zhǔn)的裝配方法，在對(duì)主要?jiǎng)傂怨羌苓M(jìn)行準(zhǔn)確定位連接后，再進(jìn)行蒙皮=壁板等零組件的裝配，就可以保證外形的準(zhǔn)確度，因而裝配型架上不設(shè)或少設(shè)外形卡板，型架簡單、定位準(zhǔn)確、可極大簡化工裝，并使得飛機(jī)裝配的施工通路開敞。可以大量減少對(duì)外形卡板的使用，并使裝配型架的結(jié)構(gòu)得到很大程度的簡化。

2 內(nèi)定位裝配技術(shù)方案實(shí)施情況

由于航空工業(yè)生產(chǎn)中零、組件制造加工精度、大尺寸測(cè)量精度的提高，型架的發(fā)展趨勢(shì)是簡化結(jié)構(gòu)，減少工裝制造工作量。特別是由于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，飛機(jī)設(shè)計(jì)與制造的數(shù)字化應(yīng)用，對(duì)簡化飛機(jī)制造協(xié)調(diào)路線和工藝裝備，起著重要作用。

由于某型飛機(jī)結(jié)構(gòu)工藝性的改善，如整體結(jié)構(gòu)件數(shù)量增加，骨架剛性增強(qiáng)，以及骨架零、組件制造加工精度的提高，可以以骨架為基準(zhǔn)裝配，準(zhǔn)確定位骨架，就可以保證外形的準(zhǔn)確，對(duì)外卡板的應(yīng)用較少。

2.1 各部件內(nèi)定位孔的取制在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)均進(jìn)行協(xié)調(diào)，在產(chǎn)品上留取合理的定位孔，并明確到產(chǎn)品圖樣上，尤其是對(duì)后機(jī)身各長桁的定位方法進(jìn)行了仔細(xì)研究，在后機(jī)身整體框詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)，在各長桁位置處留取筋條，以便對(duì)長桁進(jìn)行定位。

2.2 零件上的定位孔位置與裝配型架定位件位置通過飛機(jī)產(chǎn)品數(shù)模進(jìn)行了協(xié)調(diào)，工裝及定位件采用數(shù)控加工，工裝及定位件利用激光跟蹤儀進(jìn)行協(xié)調(diào)安裝。

并對(duì)各部件內(nèi)定位的具體應(yīng)用、孔定位件的設(shè)置及裝配定位要求等在相應(yīng)部件協(xié)調(diào)方案中均作了明確規(guī)定。

2.3 機(jī)身整體油箱、機(jī)翼整體油箱、機(jī)身后段因整體機(jī)加件采用較多，結(jié)構(gòu)剛性較強(qiáng)，各裝配型架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有較大簡化。

機(jī)翼整體油箱裝配架只采用了兩道外形卡板，整臺(tái)型架由一個(gè)梯形框架和若干個(gè)定位孔定位件組成，結(jié)構(gòu)通路十分開敞；機(jī)身后段裝配架對(duì)每一框采用四個(gè)定位孔進(jìn)行定位，各長桁按整體框上筋條進(jìn)行定位，型架結(jié)構(gòu)形式簡單，工作通路開敞；機(jī)身整體油箱因產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對(duì)較復(fù)雜，型架只能總體上分成左、中、右三部分，各框左、右側(cè)部分分別用機(jī)身機(jī)翼交點(diǎn)、主起交點(diǎn)、坐標(biāo)定位孔進(jìn)行定位，各油箱蓋板、底板、中框板分別采用裝配孔進(jìn)行定位，同時(shí)輔助使用幾道小外形卡板進(jìn)行外形控制；機(jī)翼合攏總裝型架也只有三道外形卡板。

2.4 后襟翼是鈑金零件使用內(nèi)定位裝配方法的典型，整臺(tái)型架由一個(gè)框架和若干個(gè)定位孔定位件組成，結(jié)構(gòu)通路十分開敞，另外設(shè)置了兩道卡板用于外形檢驗(yàn)；機(jī)翼總裝、前緣襟翼內(nèi)外段、6-18框下壁和機(jī)身前段各部件型架采用外形定位與內(nèi)定位相結(jié)合方式，型架同樣得到充分簡化。

2.5 相對(duì)于傳統(tǒng)工藝方法，各大型裝配型架對(duì)外形卡板及夾具樣板的使用量大大減少，機(jī)翼整體油箱裝配架減少了4道大卡板，機(jī)身后段裝配架減少了8道大卡板，機(jī)身整體油箱減少了6道大卡板，前機(jī)身裝配架減少了10道大卡板，機(jī)翼合攏總裝型架減少了3道大卡板等。

3 內(nèi)定位裝配過程及質(zhì)量控制

3.1 各部件采用內(nèi)定位裝配方法進(jìn)行裝配，采用定位孔定位對(duì)各肋、框等骨架零件進(jìn)行定位，鉚上桁條組成骨架，在剛性骨架準(zhǔn)確定位連接后，放上蒙皮或覆蓋蒙皮壁板，并用橡皮繩或鋼帶壓緊，保證了準(zhǔn)確的外形后，再進(jìn)行骨架與蒙皮的鉚接。

3.2 生產(chǎn)現(xiàn)場加強(qiáng)對(duì)裝配的中間工序的檢查，特別是定位工序，嚴(yán)格限制操作工人隨意銼修零件定位孔或磨削各定位件，對(duì)定位不協(xié)調(diào)問題及時(shí)進(jìn)行查對(duì)。

3.3 對(duì)采用內(nèi)定位方法裝配的機(jī)翼、襟翼部件，在產(chǎn)品的兩端設(shè)置外形檢驗(yàn)卡板以檢查整個(gè)翼面的偏

對(duì)采用內(nèi)定位方法裝配的后機(jī)身部件，根據(jù)具體情況設(shè)置了檢驗(yàn)卡板。對(duì)于6-18框下壁、中機(jī)身等參加總裝的部位，均設(shè)置了外形定位卡板。

3.4 進(jìn)行外形檢查時(shí)，有檢驗(yàn)卡板者按照外緣容差要求進(jìn)行檢查。

無檢驗(yàn)卡板者，對(duì)于翼面類部件，其等百分線方向按要求用直尺檢查，并配合目視方法檢查；對(duì)于機(jī)身類部件，主要采用目視的方法檢查。

3.5 從首架各部件裝配交付情況看，各零件上定位孔與工裝定位協(xié)調(diào)一致，后襟翼、后機(jī)身、機(jī)翼、6-18框下壁、前機(jī)身、前襟內(nèi)外側(cè)等應(yīng)用了內(nèi)定位裝配方法和部件外形及表面質(zhì)量均能滿足相應(yīng)技術(shù)條件要求。

4 取得效果

通過內(nèi)定位

裝配技術(shù)應(yīng)用，結(jié)合現(xiàn)有工藝技術(shù)水平、生產(chǎn)設(shè)備條件及工藝技術(shù)發(fā)展進(jìn)步的需要，實(shí)際上在某型飛機(jī)的研制中全面采用了內(nèi)定位裝配方法，即是采用以內(nèi)定位為主的裝配方法。

采用內(nèi)定位裝配技術(shù)方法，與傳統(tǒng)方法比較，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

（1）大量減少了裝配型架的卡板數(shù)量（約70%），省掉了裝配型架的配重，取消了大量的夾具樣板，大大簡化了型架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而降低了裝配型架的材料使用和制造成本（約50%），加快了工裝的制造速度，縮短了工裝的制造周期（約50%）。

（2）由于裝配工裝結(jié)構(gòu)得到了有效的簡化，一定程度上改善了裝配型架既復(fù)雜

又笨重的現(xiàn)象，解決了型架開倘性差，卡板制造工作量大的問題，消除了為保證卡板開啟而導(dǎo)致型架實(shí)際占地面積較大的缺點(diǎn)。

（3）由于裝配工作開倘性得到很大的改善，裝配工作的速度和效率都得到了較大的提高（約50%），工人的勞動(dòng)強(qiáng)度也得到降低，安全性也得到了提高，因此產(chǎn)品的裝配質(zhì)量也得到了較大的提高。

5 結(jié)論

通過開展先進(jìn)的裝配技術(shù)研究，針對(duì)目前市場經(jīng)濟(jì)的需求，通過對(duì)內(nèi)定位裝配的使用研究，完成機(jī)身、機(jī)翼內(nèi)定位工藝裝備的設(shè)計(jì)方案，大大減少了外形卡板，提高了飛機(jī)的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，增強(qiáng)了市場經(jīng)濟(jì)下的競爭力，并且完全達(dá)到設(shè)計(jì)技術(shù)要求。