ATR72貨機(jī)型飛機(jī)后貨艙門門框開口激光定位銑切工藝分析

李圣雄　周健

【摘? 要】 意航ATR72貨機(jī)型飛機(jī)機(jī)身項目是西飛公司與意大利LENODA公司在客機(jī)機(jī)身16段和18段對接項目之后續(xù)簽的貨機(jī)機(jī)身轉(zhuǎn)包項目，是西飛公司轉(zhuǎn)包生產(chǎn)中飛機(jī)同一部段，唯一一個客機(jī)型飛機(jī)和貨機(jī)型飛機(jī)同時生產(chǎn)的轉(zhuǎn)包項目，此項目的順利進(jìn)行，對于將來擴(kuò)大西飛公司轉(zhuǎn)包項目的業(yè)務(wù)范圍和國產(chǎn)渦槳支線飛機(jī)的改進(jìn)有著積極的意義，本文從裝配角度重點(diǎn)分析了ATR72貨機(jī)機(jī)身后貨艙門門框開口銑切的技術(shù)關(guān)鍵和工藝方法。

【關(guān)鍵詞】裝配定位;定位基準(zhǔn);激光定位;激光測量;銑切

1、引言

飛機(jī)制造工藝的主要特點(diǎn)之一，是在工藝準(zhǔn)備和生產(chǎn)中以飛機(jī)三維設(shè)計模型和先進(jìn)測量裝置為基礎(chǔ)，建立和采用數(shù)字量傳遞的互換協(xié)調(diào)方式，是適應(yīng)現(xiàn)代飛機(jī)研制需求的有效途徑。本文以意航ATR72貨機(jī)型飛機(jī)后貨艙門門框銑切問題為研究對象，結(jié)合飛機(jī)數(shù)字化制造技術(shù)特點(diǎn)，研究基于數(shù)字量傳遞的飛機(jī)制造互換協(xié)調(diào)關(guān)鍵技術(shù)。

意航ATR72貨機(jī)型飛機(jī)后貨艙門門框開口激光定位銑切工藝，是以門框開口產(chǎn)品數(shù)模和圖紙為依據(jù)，并借助于激光跟蹤儀，在飛機(jī)機(jī)身門框部位定位、劃線、銑切門框開口的工藝方法，此工藝方法的優(yōu)勢是，能節(jié)省一套門框開口銑切工裝，且無論門框開口的圖紙/數(shù)模尺寸怎么更改，使用此方法都能夠以最快的速度完成艙門門框開口銑切，并適應(yīng)和滿足圖紙/數(shù)模最新尺寸要求（因為使用激光跟蹤儀，不需花費(fèi)設(shè)計、修改和制造工裝的時間和費(fèi)用）。

意航ATR72貨機(jī)機(jī)身后貨艙門是在ATR72貨機(jī)機(jī)身16段STA18149～STA17319的站位段處，在地板梁之上開一個口---后貨艙門門框，大小與后貨艙門門扇相當(dāng)，外形與飛機(jī)蒙皮外形一致，長寬尺寸為：1830mm（高）x780mm（寬）（參考）（如圖1）。

門框開口的銑切方法是：

a. 首先用定位制孔工裝以地板梁上平面、門框兩側(cè)框板和蒙皮外形為基準(zhǔn)定位，然后找出后貨艙門鉸鏈位置，根據(jù)鉸鏈上的孔在機(jī)身蒙皮上鉆制裝配孔并定位鉸鏈，同時確定出機(jī)身蒙皮上用于銑切時建立激光測量系統(tǒng)、定位、劃線的4個φ6.35mm基準(zhǔn)點(diǎn)（孔）;

b. 然后，用激光跟蹤儀以定位制孔工裝確定的4個φ6.35mm基準(zhǔn)點(diǎn)（孔）和后貨艙門鉸鏈孔軸線為基準(zhǔn)建立激光測量系統(tǒng)（如圖2）;

c. 以建立的激光測量系統(tǒng)與蒙皮數(shù)模上后貨艙門門框位置數(shù)據(jù)比對，確定出后貨艙門門框輪廓，再在數(shù)模上門框周邊位置取適當(dāng)數(shù)量的點(diǎn)（點(diǎn)位越多，精度越高）;

d. 再用激光跟蹤儀標(biāo)靶在機(jī)身實(shí)物門框周邊與門框數(shù)模對應(yīng)取適當(dāng)數(shù)量的點(diǎn)（此數(shù)量的點(diǎn)位是取自最終門框凈邊輪廓位置上），測出數(shù)據(jù)，并輸入測量系統(tǒng)里，與數(shù)模上門框數(shù)據(jù)比對，如果數(shù)據(jù)吻合，移去激光跟蹤儀，用鉛筆把門框上的點(diǎn)用連貫、平滑的線條連接起來，最后，使用風(fēng)動鋸/銑刀沿著所畫線條進(jìn)行切割，最后稍微打磨去毛刺，所得的開口就是后貨艙門門框所交付的開口尺寸。

2? 意航后貨艙門門框銑切開口時的問題分析及解決辦法

銑切完之后的貨機(jī)后貨艙門門框開口是否符合圖紙要求，是否滿足任何一扇飛機(jī)實(shí)物門與門框的間隙和階差要求（要保證貨機(jī)后貨艙門門框的互換性），如何合理使用定位工裝、激光儀，對最終的間隙和階差會有很大的影響，也會最終影響飛機(jī)的水密性和氣密性要求，所以解決貨機(jī)后貨艙門門框間隙和階差超差問題變得特別迫切。

3.查找問題原因及糾正措施

為防止貨機(jī)后貨艙門框間隙和階差超差情況的發(fā)生，經(jīng)過連續(xù)跟蹤門框切割的施工流程，并反復(fù)研究貨機(jī)后貨艙門門框切割時使用的定位工裝、激光儀，發(fā)現(xiàn)施工人員在門框上取點(diǎn)和放置激光靶標(biāo)時存在問題，以及施工人員切割時的方法也存在一定的不足，隨即展開彌補(bǔ)和糾正工作。

3.1 門框上拾取點(diǎn)位偏差及問題處理

在后貨艙門門框上拾取測量點(diǎn)位時，一定要與門框數(shù)模上的點(diǎn)的數(shù)量和位置一一對應(yīng)，;在放置激光靶標(biāo)時，務(wù)必要把靶標(biāo)放置在每個點(diǎn)的確定的位置，這樣測量結(jié)果才能與實(shí)際值一致，經(jīng)過多次測量門框開口上的拾取點(diǎn)，并與之前的點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)比對，結(jié)果是吻合的，才能進(jìn)行下一步劃線、修切。

3.2 施工人員切割時的方法問題

在跟蹤了多架份貨機(jī)后貨艙門門框的銑切流程后，發(fā)現(xiàn)門框開口的合格率100%，完全符合圖紙/數(shù)模要求，意航裝配貨機(jī)門時的合格率100%。

但是感覺還是有點(diǎn)不足，建議施工人員使用風(fēng)動鋸/銑刀銑切門框開口時，不要一次銑切到位，要預(yù)留0.5mm的余量，再最后打磨、修切到圖紙/數(shù)模要求的尺寸，避免一次銑切到最終尺寸的時候，由于操作不當(dāng)，而銑切到負(fù)差（缺肉）狀態(tài)，無法返修，反倒成了一種莫須有的風(fēng)險。跟蹤3架份并觀察情況，并最終確定，使用上面確定的防風(fēng)險方法，第一次銑切門框開口時預(yù)留0.5mm 的余量，最后修切打磨到最終尺寸，使得門框開口的間隙和階差更便于符合圖紙/數(shù)模的要求，避免了負(fù)差（缺肉）無法返修的風(fēng)險。

4 結(jié)語

貨機(jī)后貨艙門框開口銑切看似簡單，實(shí)則受飛機(jī)前面眾多裝配工序的累積誤差影響很大，前面眾多工序出現(xiàn)的誤差會累積到此處，使得飛機(jī)蒙皮外形每架份與其它架份都不一樣，或多或少存在差別，這樣就需要施工人員認(rèn)真細(xì)致的完成上面所有工裝的使用要求，仔細(xì)地留有銑切余量并精心打磨，這樣才能把飛機(jī)裝配累積誤差的影響減少到最小，盡可能的滿足貨機(jī)后貨艙門框開口要求的間隙和階差范圍，進(jìn)而滿足飛機(jī)的水密性和氣密性要求，使得飛機(jī)的安全性得到保障，減少飛行中飛機(jī)的安全隱患，從而給乘客及乘務(wù)人員營造一個舒適安全的飛行環(huán)境。

研究貨機(jī)后貨艙門框開口定位、銑切及修繕的工藝和協(xié)調(diào)方法，是此項目順利進(jìn)行的一個非常重要的環(huán)節(jié)，對于提高我公司的飛機(jī)裝配水平和拓展我公司轉(zhuǎn)包生產(chǎn)的業(yè)務(wù)范圍有著十分積極的意義，同時對裝配中采用的一些特殊裝配和協(xié)調(diào)方法和經(jīng)驗，可以推廣應(yīng)用到國產(chǎn)軍、民機(jī)生產(chǎn)制造中。

（作者單位：中航西安飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)股份有限公司）