飛機(jī)裝配注意要點(diǎn)分析

劉洋

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的航空產(chǎn)業(yè)也步入了高速發(fā)展期。飛機(jī)生產(chǎn)是一個國家工業(yè)、科技的結(jié)晶，飛機(jī)的設(shè)計(jì)、零部件的制造以及裝配等環(huán)節(jié)對于飛機(jī)的制造質(zhì)量有著十分重要的影響，飛機(jī)制造中的不協(xié)調(diào)問題是影響飛機(jī)制造質(zhì)量的重要因素之一，也是飛機(jī)裝配工藝的中心技術(shù)之一，為了確保飛機(jī)的制造質(zhì)量需要對其引起足夠的重視。造成飛機(jī)質(zhì)量不協(xié)調(diào)的原因是多方面的，文章從飛機(jī)制造的工藝角度出發(fā)對引起飛機(jī)制造不協(xié)調(diào)問題的原因進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上提出如何解決好飛機(jī)制造中的不協(xié)調(diào)問題。

關(guān)鍵詞：飛機(jī)制造；裝配；協(xié)調(diào)；質(zhì)量

前言

飛機(jī)的制造是一個系統(tǒng)性的工程，需要設(shè)計(jì)、制造以及裝配等多個環(huán)節(jié)協(xié)同工作確保飛機(jī)的制造質(zhì)量。飛機(jī)制造中的不協(xié)調(diào)問題長期困擾著飛機(jī)制造企業(yè)，是影響飛機(jī)制造質(zhì)量的重要因素之一。解決好飛機(jī)制造中的不協(xié)調(diào)問題是飛機(jī)裝配工藝中的重要一環(huán)，也是確保飛機(jī)制造質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。

1 飛機(jī)制造中的不協(xié)調(diào)問題表現(xiàn)

在飛機(jī)制造過程中，飛機(jī)裝配是飛機(jī)制造的最后一個環(huán)節(jié)，在這一環(huán)節(jié)中，不協(xié)調(diào)指的是零、組、部件與裝配工裝之間，各個裝配工裝之間以及各飛機(jī)組件之間的裝配出現(xiàn)偏差，使得零部件無法按照設(shè)計(jì)圖紙上所要求的進(jìn)行裝配，從而影響飛機(jī)制造質(zhì)量。

飛機(jī)制造中的不協(xié)調(diào)問題可以分為以下三類：（1）飛機(jī)零部件與裝配工裝之間的定位基準(zhǔn)出現(xiàn)偏差，從而使得裝配出現(xiàn)一定的不協(xié)調(diào)。（2）飛機(jī)各裝配由于制造問題而導(dǎo)致的不協(xié)調(diào)，其表現(xiàn)在飛機(jī)零部件等因外形尺寸、連接處或配合面之間具有較大的間隙而導(dǎo)致的裝配問題。（3）而裝配工裝之間的不協(xié)調(diào)，其具體表現(xiàn)在：在制造環(huán)節(jié)所采用的裝夾工裝出現(xiàn)偏差、裝配工裝與制造工裝之間的不協(xié)調(diào)等造成飛機(jī)的裝配出現(xiàn)問題。

2 造成飛機(jī)裝配出現(xiàn)不協(xié)調(diào)的原因分析

2.1 人為因素

在飛機(jī)制造過程中需要經(jīng)過多道環(huán)節(jié)，其中人為因素是影響飛機(jī)裝配質(zhì)量的重要因素之一，飛機(jī)裝配中由于人為因素而產(chǎn)生的不協(xié)調(diào)發(fā)生在零部件的設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)以及制造工藝設(shè)計(jì)、工藝的編制等多個環(huán)節(jié)。

2.2 系統(tǒng)誤差所造成的飛機(jī)裝配不協(xié)調(diào)

飛機(jī)裝配需要在一定的環(huán)境因素下，（溫度、重力、外力等），如外部環(huán)境發(fā)生一定的變化會使得零部件呈現(xiàn)出一定規(guī)律的尺寸變化等，最為常見的表現(xiàn)形式有鉚接變形或是溫差變形等，其中鉚接變形是指在零部件進(jìn)行鉆孔等環(huán)節(jié)時由于軸向力、切削力或是鉚接時的錘擊力等不均勻而使得零部件發(fā)生一定的變形，從而影響裝配質(zhì)量。其中最主要的表現(xiàn)有：鉚接件長度發(fā)生變化、開口過大或過小或是蒙皮出現(xiàn)鼓包、扭曲等，從而造成裝配件的外形產(chǎn)生較大的尺寸變化，影響裝配質(zhì)量，造成裝配誤差。溫差變形形成原因是由于不同材料在不同溫度下具有一定的變形量，而在溫差較大的情況下，不同材料由于熱膨脹性不同會引起組、部件和工裝尺寸出現(xiàn)一定的偏差，從而使得裝配出現(xiàn)一定的不協(xié)調(diào)。

2.3 飛機(jī)裝配中的偶然誤差所導(dǎo)致的裝配問題

在飛機(jī)裝配的過程中，因有些偶然突發(fā)因素所導(dǎo)致的誤差造成的裝配問題是較為難以控制的。偶然誤差是，在一定條件下所產(chǎn)生的且不具有確定變化規(guī)律的誤差，但是當(dāng)此類誤差較多時通過統(tǒng)計(jì)可以發(fā)現(xiàn)其具有一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。此種誤差多發(fā)生在型、板材料制造時的誤差以及零部件在制造過程中所產(chǎn)生的隨機(jī)誤差以及裝配過程中所產(chǎn)生的隨機(jī)誤差等。都會對飛機(jī)的制造質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。

飛機(jī)制造過程中所產(chǎn)生的協(xié)調(diào)誤差通常是由以上所介紹的不協(xié)調(diào)因素復(fù)合構(gòu)成，而且其構(gòu)成的誤差性質(zhì)也會相互產(chǎn)生交換，為解決飛機(jī)制造中的不協(xié)調(diào)，需要對產(chǎn)生問題進(jìn)行具體分析處理。

3 做好飛機(jī)制造過程中的不協(xié)調(diào)問題處理

為解決好飛機(jī)裝配過程中的不協(xié)調(diào)問題可以從以下幾個方面入手：（1）在零部件加工制造過程中以及裝配中選用正確的工裝定位基準(zhǔn)。（2）提高飛機(jī)零部件在設(shè)計(jì)過程中對于裝配結(jié)構(gòu)性的考慮，零部件的裝配工藝性指的是在零部件生產(chǎn)過程中選用較為經(jīng)濟(jì)、合理與可靠性的工藝方法，其特別體現(xiàn)在設(shè)計(jì)補(bǔ)償上，從而簡化協(xié)調(diào)關(guān)系，例如可以在零部件的外形設(shè)計(jì)上加設(shè)補(bǔ)償角片，對接交點(diǎn)接頭使用間隙進(jìn)行補(bǔ)償?shù)取Ｍ瑫r在對分離面的劃分上既要保證裝配單元的完整性也需要盡可能的簡化裝配單元之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。在滿足使用要求的情況下，盡量簡化分離面之間的形狀和連接形式，提高飛機(jī)的制造質(zhì)量。（3）在裝配的過程中盡量選用工藝補(bǔ)償?shù)姆绞?，在裝配過程中可以對裝配的零、組、部件的相關(guān)尺寸進(jìn)行一定的調(diào)整以便易于裝配，通過對裝配件進(jìn)行調(diào)整可以在一定程度上減少制造中所產(chǎn)生的誤差，從而滿足裝配的精度要求。（4）對于裝配中所產(chǎn)生的變形要嚴(yán)格控制，在裝配過程中產(chǎn)生變形的原因是多方面的，對于不同方法可能會產(chǎn)生不同的裝配變形偏差，需要對不同的裝。配方法進(jìn)行記錄，通過分析計(jì)算找出規(guī)律。飛機(jī)是一種半硬殼式的結(jié)構(gòu)，其剛性不足，這是造成飛機(jī)裝配出現(xiàn)偏差的主要原因，在裝配中要時刻注意這一因素，在裝配時，各零部件需要具有足夠的剛性，從而確保其在安裝過程中不會受力變形，對于像大飛機(jī)壁板等剛性較低的組件，需要在吊裝、放置的過程中采用工藝撐桿、托架等對其進(jìn)行固定，防止其變形。裝配型架主要起到定位和對裝配件的剛度進(jìn)行一定的保持。在裝配的過程中，使用型架還可以達(dá)到一定的糾正作用。所以，在裝配型架的制造過程中需要使得其剛度要大于裝配組件的剛度，如果裝配單元的剛性過高，則需要對裝配組件中需要重點(diǎn)定位的地方進(jìn)行局部定位。（5）減少鉚接工藝對零部件裝配所造成的影響，在組件組合的過程中合理的使用“強(qiáng)迫裝配”的方法，在鉚接時錘擊的方向需要與定位基準(zhǔn)的加緊方向相一致，通過對構(gòu)件的安裝位置進(jìn)行分析，選擇合理的鉚接工藝，比如：在大范圍進(jìn)行鉚接時，應(yīng)當(dāng)避免鉚釘不均勻而導(dǎo)致的鉚接變形，應(yīng)當(dāng)在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下，采用鐓頭交錯排列的方式以及正確的鉚接順序。同時在鉚接時還需要注意鉚釘?shù)拇怪倍?，以及干涉鉚接的干涉量，確保鉚接的合理性與質(zhì)量。（6）對于裝配過程中溫差變形需要尤為注意，特別是針對于大飛機(jī)的組裝。未解決這一問題可以采用“變形梁式”的型架結(jié)構(gòu)進(jìn)行裝配，也可以采用以裝配組件的一端為基準(zhǔn)，而在另一端留有一定的富余量來協(xié)調(diào)裝配。（7）根據(jù)飛機(jī)裝配過程中的實(shí)際情況來確定裝配工藝，在飛機(jī)裝配工藝上應(yīng)當(dāng)遵循“最短尺寸鏈的原則”，從而盡量縮短協(xié)調(diào)路線，使得非公換件盡可能的少。將飛機(jī)裝配過程中對于裝配影響不大的尺寸確定為尺寸鏈中的封閉環(huán)，并將裝配中較為容易進(jìn)行調(diào)整的尺寸確定為工藝容差調(diào)整環(huán)節(jié)。在裝配時對各個組成環(huán)在飛機(jī)裝配協(xié)調(diào)過程中的作用進(jìn)行分析，根據(jù)裝配對于準(zhǔn)確度要求來協(xié)調(diào)分配各組成環(huán)的容差。要解決好裝配不協(xié)調(diào)問題，歸根結(jié)底就是要對裝配過程中所產(chǎn)生的誤差構(gòu)建尺寸鏈，并對其進(jìn)行有效的分配與修正并加以控制，從而達(dá)到協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度的目的。其中確定誤差尺寸鏈工藝容差分配主要有經(jīng)驗(yàn)法和計(jì)算法兩種，并根據(jù)實(shí)際情況選用合理的方法。

4 結(jié)束語

飛機(jī)裝配是飛機(jī)制造中非常重要的一個環(huán)節(jié)，其對于飛機(jī)的質(zhì)量有著十分重要的影響，文章在分析飛機(jī)裝配過程中影響裝配質(zhì)量因素的基礎(chǔ)上提出了如何更好地進(jìn)行飛機(jī)裝配的措施。

參考文獻(xiàn)

[1]程寶藻.飛機(jī)制造系統(tǒng)準(zhǔn)確度與容差分配[M].航空工業(yè)出版社，1987，2.

[2]王龍，楊湘龍，等.虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)及在飛機(jī)裝配中的應(yīng)用[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，2.

[3]范玉青.現(xiàn)代飛機(jī)制造技術(shù)[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2001，3.