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文檔簡介

混合鉚接過程:結構預裝配→制鉚釘孔和釘頭窩→分解并清理鉚縫→置放密封材料→再裝配→鉚接→放表面密封材料→硫化→密封性試驗。缺點:工藝復雜、裝配周期長、鉚接質量不易保證,勞動條件差。采用密封鉚釘,配合簡單的縫外密封可取代混合密封,可做到減輕結構重量,增加有效載重。圖4-28位供氣密艙鉚接用的密封鉚釘。下面的干涉配合鉚接也有良好的密封性。混合鉚接過程:3.干涉配合鉚接鉚釘桿能較均勻地使鉚釘孔脹大,釘桿對孔壁的擠壓力使釘孔產生徑向壓應力和切向壓應力,當擠壓力大到能使孔壁一定深度內材料產生塑性變形時,鉚接力卸除后,彈性區要卸載但會受到塑性變形區的阻礙,就在孔壁附近產生殘余的切向壓應力,可在結構受外載時降低孔壁最大應力點處的交變應力水平。加上鉚釘桿對孔壁的支撐作用,使孔壁附近的應力集中程度降低。因此干涉配合鉚接克服了普通鉚接的缺點,結構的疲勞壽命要高得多。干涉量:1.5~3.0%時,在結構疲勞壽命、防止鉚接變形和應力腐蝕等效果明顯。3.干涉配合鉚接扁圓頭或平錐頭鉚釘作干涉配合鉚接稱為自封鉚接,具有可靠的密封性。工藝過程與無頭鉚釘略有不同,是用原有釘頭作為墩頭,放在結構內部,鐓粗釘桿填滿釘頭窩,突出部分釘頭要銑平。圖4-34.干涉配合鉚釘材料:國內LY10鋁合金。扁圓頭或平錐頭鉚釘作干涉配合鉚接稱為自封鉚接,具有可靠的密封4.特種鉚釘鉚接(1)單面鉚接鉚釘(a)抽芯鉚釘:由空心釘套和芯桿組成,用手動抽釘鉗或氣動抽釘拉槍拉動芯桿,使釘套脹粗形成鐓頭。圖4-35.(b)鼓包形抽芯鉚釘:由芯桿、釘套和鎖圈組成,拉動芯桿進入釘套,釘套尾椎失穩形成鐓頭,鎖圈卡入釘頭防止芯桿松脫。圖4-36.(c)拉絲型抽芯鉚釘:也由芯桿、釘套和鎖圈組成,抽芯時,芯桿圓柱部分在進入釘套使其脹粗的同時,芯桿直徑略有縮小(拉絲),使鉚釘和釘孔形成干涉配合。圖4-37.4.特種鉚釘鉚接(2)高抗剪鉚釘由釘桿和環套(釘帽)組成,鉚接過程見圖4-38.鉚接時釘桿無須變形,而是環套變形嵌入釘桿細頸內形成接頭,所以可用高強度合金鋼制造,能承受高剪力。(2)高抗剪鉚釘(3)環槽鉚釘:由釘桿和釘套組成。鉚接后,釘套被擠入釘桿的環形槽內,形成緊固接頭。既能受剪,又可抗拉,又稱為螺栓鉚釘。鉚接時可以拉鉚(圖4-39),也可以錘鉚(圖4-40)。(3)環槽鉚釘:環槽鉚釘鉚接后的拉脫力及抗剪強度指標可見表4-1(略)和圖4-41.釘套材料一般為LY1或LY12.5.鉚接結構的合理設計(1)適合于機械化鉚接;(2)便于保證鉚接質量;(3)有利于提高鉚縫的疲勞壽命。環槽鉚釘鉚接后的拉脫力及抗剪強度指標可見表4-1(略)和圖4二.螺栓連接三.膠粘連接四.復合材料連接五.點焊(以上內容自學并上交讀書報告)二.螺栓連接

第三節飛機部件裝配過程裝配工藝過程擬定順序:分析部件結構及技術條件→依據生產規模估算勞動量→制訂部件裝配方案。裝配方案內容:

(1)工藝分離面得選取;

(2)反映裝配工作分散程度的指令性裝配工藝規程和裝配圖表;

(3)表示部件內外協調關系和保證部件協調的工藝裝備之間的協調圖 表;(4)工藝裝備品種表。 批生產中,在工藝上要力求減少部件總裝配階段的工作量,將部件劃分為段件、板件和組合件以便先進行裝配。裝配過程幾個階段:(1)組合件、板件裝配→(2)段件裝配→(3)部件總裝配→(4)安裝那內部設備及試驗。

一.薄壁結構部件的鉚接裝配 薄壁結構零件大部分是尺寸大、剛性小的壓制薄板或型材。一般是用型架進行裝配,利用型架上的定位夾緊件確定零件之間的相對位置,防止零件變形,保證裝配件具有準確的尺寸和外形。1.組合件、板件裝配:平面形狀的如翼肋、隔框大梁等,立體形狀的如翼尖、減速板等。組合件的裝配比較簡單,一般用裝配夾具或裝配孔定位零件進行裝配。見圖4-72。一.薄壁結構部件的鉚接裝配板件裝配主要是蒙皮和縱向骨架零件(長桁)、分段的橫向骨架零件(框或肋的一部分)的定位與連接。板件裝配方法有以下幾種:(1)內外卡板定位零件 是典型的板件裝配用的型架結構,定位可靠,但型架結構復雜,制造費用高,操作不太方便。圖4-73。板件裝配主要是蒙皮和縱向骨架零件(長桁(2)內型板定位 型架結構簡單,操作方便。圖4-74。但只適合裝配蒙皮較薄、曲度較小的機身板件,用金屬繃帶或橡皮繩施力。對曲度大或厚蒙皮可能出現壓緊力不足,不宜采用。(2)內型板定位 (3)包絡板定位 見圖4-75。板件的整個外表面直接固定在型架的包絡板(鉆模板)上,并在型架內鉆孔、鉚接。鉚接變形較小,尤其可以防止薄蒙皮經常出現的蒙皮鼓動現象。適合于形狀復雜且剛度小的結構裝配,由于制造復雜,用得不多。(4)按裝配孔定位對結構簡單得板件可用裝配孔定位直接裝配,不必用型架。(3)包絡板定位 2.段件、部件裝配 段件、部件定位方法和裝配工藝基本相同。部件裝配內容比段件多一些,原因是部件裝配中有附件及系統安裝和試驗工作。(1)架內裝配 零件和組合件在型架上定位和連接,這對保證部件對接接頭和氣動外形的準確度非常重要,所以部件總裝配都是在型架內進行的。但缺點是工作量大、工作不開敞、勞動效率低、周期長。所以成批生產時,除了將裝配工作分散到段件、板件和組合件裝配階段外,還可以把一些準確度要求不高的裝配工作,在工件具有足夠的工藝剛度、能保證部件接頭和氣動外形準確度的前提下,盡量移到架外進行。 幾種典型的方法如下:

1)按外形卡板定位:部件的氣動外形由型架中的外形卡板控制,如圖4-77。適用于以蒙皮外形為基準的部件裝配。2.段件、部件裝配2)按定位孔定位:為簡化型架的結構,某些剛性大的部件或以骨架為基準裝配的輕型飛機的部件,可借用工件上的定位孔將其固定在型架上。圖4-78。3)按內型板(假肋或假框)定位:即以蒙皮內形定位,部件的氣動外形由內型板控制,圖4-79。2)按定位孔定位:4)工藝接頭定位:在部件、段件或板件的適當位置附加工藝接頭,布置在較強的骨架上,部件裝配完后就卸掉,它在裝配時起定位和支撐作用。圖4-80為機身尾段裝配型架,側壁支持在4個工藝接頭上,調整機構可使側壁外形對正貼緊卡板定位。可簡化型架的結構。4)工藝接頭定位:(2)架外裝配 部件在架內裝配到一定程度后就具有足夠的剛性了,這時可取出部件在架外進行裝配工作(如補鉚、螺栓連接、次要件和組合件的安裝和連接、部件可卸部分的修配與安裝)。(3)部件最后的精加工 部件裝配過程中,因為定位誤差及鉚接變形等不可避免的會使部件的接頭位置產生誤差,為了保證部件對接接頭的互換性,鉚接裝配的部件都用工藝補償的方法,對裝配完畢的部件對接接頭做精加工,一般是在專用的精加工型架或機床上進行。圖4-81。(4)附件、系統的安裝和試驗 飛機部件內部要安裝許多的附件和系統(操縱、液壓、冷氣、電氣、燃油系統等),為了減少飛機總裝配的工作量,這些盡量在部裝時完成,之后還要對系統進行工作可靠性試驗。(2)架外裝配二.夾層結構部件的裝配 夾層結構的優點是剛度大、重量輕,飛機上用的很普遍。最多的是膠接鋁合金蜂窩結構。如圖4-82的直升機槳葉,主要的承力件是用鋁合金擠壓毛坯銑削成的D形截面空心大梁,槳葉前緣膠有不銹鋼包鐵,后段是用0.04毫米厚的鋁箔蜂窩芯子和0.3的硬鋁蒙皮膠粘而成的夾層結構,后段兩側為鋁合金翼肋,槳葉用梳妝接頭與槳轂連接。(1)蜂窩夾芯的制造鋁箔厚度一般0.025~0.1毫米,夾芯制造方法:1)成形法:先把箔帶按蜂窩格形狀和尺寸壓成波紋條,然后再逐個膠接成蜂窩塊;(厚度、剛性大的,或非六邊形的蜂窩制造)2)拉伸法:見圖4-83,軟鋁箔蜂窩,生產效率高、質量穩定,常用的方法。二.夾層結構部件的裝配蜂窩塊形狀有平面的、楔形和曲面的,所以要經過機械加工。加工方法:1)將固化的箔條迭層按要求的尺寸加工成要求的尺寸和形狀,再拉伸成蜂窩塊。簡單方便、效率高,但只適用于等剖面或形狀簡單的工件。2)先拉伸成蜂窩塊,然后加工外形。但因為蜂窩璧薄,切削時易倒伏,且表面不光滑。所以,加工時要采取措施:如加填料(石蠟、松香、水玻璃),或冰凍法等。加工時要用靠模銑,圖4-84。蜂窩塊形狀有平面的、楔形和曲(2)后段件膠接裝配 先將蒙皮、蜂窩夾芯、翼肋及尾長桁等試裝,目的是檢查配合間隙是否符合要求。然后清理、除油并涂膠,蒙皮和翼肋的膠合面可用膠膜,而蜂窩塊用侵膠法以保證均勻。裝配和固化時都要用裝配夾具,一起裝入密封氣囊,抽真空加工,在烘箱式熱壓罐中固化。(3)槳葉前段裝配 在夾具中裝配大梁、梳妝接頭、前緣包鐵、防冰導管和配重等。可在夾具中加壓,然后一起放入熱壓罐中固化。(4)槳葉架內總裝和膠結 總裝是槳葉前段和后段件的裝配。工件裝配和固化都在夾具中進行,用機械加壓方法保證大梁和后段件膠粘面與弦平面垂直。 上述裝配工作完成后,還要對翼尖、調整片等做架外安裝和鉚接,并對表面作密封,測量扭角等。(5)槳葉稱重和平衡(2)后段件膠接裝配旋翼各槳葉應是靜平衡的,它是動平衡的必要條件。所以制造過程中一定作好重量控制。※一套大梁的重量差不允許超過0.4千克,靜力矩差不超過2千克·米;※后段件重量差不得超過15克。稱重和平衡的步驟:展向平衡(測量展向靜力矩)→弦向平衡(測弦向重心位置偏差)。三.部件裝配的檢驗內容是部件外形準確度、部件內部附件和系統安裝質量和工作性能。(1)部(段)件外形準確度檢驗可在裝配該部件的總裝型架上進行:※部件剖面外形和型架卡板的貼合程度檢查:用千分墊;※接頭孔位置偏差:無倒角檢驗銷。缺點:不太準確。更精確的檢驗方法:旋翼各槳葉應是靜平衡的,它是動平衡的必要條件。所以制造過程中※用等距樣板配合檢驗量規進行: 圖4-88,將樣板按基準面(前、后梁)固定在部件受檢驗剖面上,然后再用千分墊測量貼合程度。對接接頭尺寸是用量規和檢驗銷檢查(見圖4-89)。缺點:操作麻煩。※用等距樣板配合檢驗量規進行:較完善的方法:用檢驗型架,構造與裝配型架大致相同,但檢驗型架剛度要更大,其卡板按部件的理論外形放大一個等距間隙,圖4-90.測量準確度可達±0.2毫米。缺點:要增加檢驗工裝,成本高,對大型部件也不方便。較完善的方法:用檢驗型架,構造與裝配型架大致相同,但檢驗型架(2)部件內的系統檢驗檢驗內容:密封性檢驗、電阻測量和系統的工作檢驗等。密封性檢驗:對氣密座艙、整體油箱、燃油導管和儀表導管都要檢查氣密性。電阻測量:防止靜電作用,各板件之間經常用10%左右的非陽極化鉚釘連接,舵面和機翼、尾翼之間用搭鐵線連接,各部分形成良好的通路。安裝后檢驗它們的電阻值是否在規定的范圍之內。一般在100微歐~2000微歐之間。對起落架、襟翼、艙門、炸彈和副油箱釋放機構要檢查收放時間、幾何位置、動作協調性以及鎖鉤裝置的工作情況。系統的功能檢驗可在專用的檢驗臺上進行。檢驗臺要能模擬與被檢驗部件對接的那一部分。圖4-91是機翼檢驗臺示意圖。可檢驗機翼內部各種系統和機構的工作效果,如襟翼、副翼的偏轉角,副油箱和炸彈的投放,油箱的注油和放油系統等。(2)部件內的系統檢驗第四節飛機總裝配一.飛機總裝配工作內容(1)飛機各段、部件的對接及水平測量有兩種部件分離面對接接頭形式:1)接頭有設計補償:對接時調整設計補償即可保證部件相對位置,無須補償加工;2)接頭無設計補償:應采用工藝補償,在接頭配合面上留有工藝余量,再部件裝配的最后階段進行精加工,達到互換的要求。 對完全互換的段、部件,對接時裝上螺栓、墊圈和螺母,以對稱的方式用定力扳手擰緊螺母后上保險,最后再做水平測量檢查。這種對接最簡單,水平測量是一個檢驗工序。 對非互換的段部件,對接時用水平測量方法調整和確定相對位置后,將對接接頭一起配鉆(擴、絞孔)。這時的對接工作量大、周期長,水平測量是一個定位和調整工序。 對有條件互換的段部件,在水平測量時還要采取一定的補償措施,如在接頭中加墊片調整,這時水平測量不僅是檢驗工序,同時還是調整工序。第四節飛機總裝配飛機水平測量原理:在部件表面規定的位置,按照型架中的專用裝置標出點的記號,這些點為水平測量點,實際上是將飛機理論軸線轉換到部件外表面,作為測量基準。測量時,只要檢查這些點相互位置的數據,就可以確定部件相對位置的幾何參數是否符合技術條件。圖4-92中,1-10各測量點都在部件裝配時定出,用水平儀將1、2和1‘調到同一水平面內,再用經緯儀把7、8調到一個垂直面內,然后用水平儀、經緯儀分別測3、

4、

9、

10就可判斷機身各段的同軸度、機翼安裝角、下反角等。也可設計專門水平測量臺或測量夾具(圖4-93)代替水平儀和經緯儀,可減少對接和水平測量時間。飛機水平測量原理:(2)系統設備的安裝、調整和檢驗現在的飛機中系統和設備非常復雜,包括:發動機、油箱、燃滑油系統、動力操縱系統、液壓與冷氣系統、起落架及收放機構、訊號系統、飛機操縱系統,特種系統及軍械系統等等。安裝、調整、試驗工作量很大。1)實體安裝依據-樣機 飛機總裝時有些系統很難用圖紙和技術條件描述清楚,比如管路、線路等是在空間布置的,而設計圖紙一般為線路的原理圖或半安裝圖,所以要用到“樣件”作為安裝的補充依據。如座艙樣機、前機身樣機、中翼樣機等。它們實際上是飛機某些局部的實體模型。 對管路中的彎管零件,可通過樣機獲得正確的外形和尺寸,作為加工的實樣,對彎管工裝進行協調。 當飛機內部的系統比較簡單時,也可不另外作樣機,而是用試制的第一架飛機作為樣機。 樣機或第一架飛機是各種系統的補充安裝依據,容易確保各系統的安裝順序,避免干擾和元件相碰的現象,提高生產效率。(2)系統設備的安裝、調整和檢驗2)安裝工作的合理劃分 要將分散安裝和集中安裝合理地結合。必須遵守的原則:※盡量增加地面準備工作,盡量在機外或部件上完成;※盡量減少機上工作-又稱裝配站工作。 如圖4-94中的液壓系統部分附件和導管可預先在飛機外安裝在固定板上,調整試驗好再到飛機上接通管路。 圖4-95的發動機裝置,可在預裝架上預先安裝液壓泵、壓氣機、進氣管、燃滑油導管、電纜等,再進行局部系統的試驗。甚至可以預裝發動機罩等。 飛機上的總裝要盡可能避免切削工作,防止工具或標準件遺落在機體內。2)安裝工作的合理劃分第七章飛機構造的工藝性問題第一節飛機構造工藝性一般概念一.構造工藝性是產品結構本身的一種屬性構造工藝性: 在保證滿足產品使用前提下,在制造過程中允許采用合理而經濟的工藝方法,從而達到高生產指標的那些構造屬性。高生產指標:工作量小、加工簡便、生產周期短、產品成本低。任何產品的工藝性都具有幾方面的特征:優質、高效、低成本。二.構造工藝性是和生產條件有關的一個概念 也就是說,構造工藝性是相對的,與生產條件有關:-飛機的生產規模;-總產量大小;-現行的工藝水平;-原材料以及設備的供應能力;-技術改造可能性以及外協條件等。第七章飛機構造的工藝性問題如批量生產工藝性好的結構,在單件生產時就不一定好。三.要從全局觀點考慮構造工藝性 對飛機構造工藝性要從飛機設計的各項要求以及整個生產過程全面考慮,不可片面地過分強調工藝上的要求而不顧其他,要在保證不降低飛機的戰術性能和維修性能的條件下,盡量去改善飛機構造工藝性。 而氣動結構強度上的要求經常和工藝上的要求存在矛盾,所以必須綜合考慮找出合理的方案。如圖7-1,某殲擊機原來設計的襟翼內蒙皮上有12個深度32毫米的鼓包,變形量大,-手敲:無法保證最小變薄量;-落錘:上模重量超過5噸,沒有這樣大設備;改為:鉚接裝配結構,雖然犧牲一定的重量,但結構強度、剛度等滿足設計要求, 且縮短制造周期、降低了成本。如批量生產工藝性好的結構,在單件生產時就不一定好。第二節飛機設計各階段的工藝性問題飛機設計全過程: 草圖(總體)設計-技術(打樣)設計-工作設計-修改設計。經驗說明:從設計一開始就必須注意到構造的工藝性問題。 資料顯示,如果以飛機整個設計過程中改善結構工藝性的全部措施所獲得的總效果為100%,則各設計階段對其改善構造工藝性的貢獻為:-草圖設計:35%;-技術設計:40%;-工作設計:20%;-修改設計:5%。1)草圖設計階段:內容是根據設計任務書中戰術技術要求選定飛機型式及主要參數和幾何尺寸;選定各部件的大致構造型式及各主要系統(操縱系統,燃油系統,起落架收放機構等)型式;完成飛機三名圖和總體布局及飛機分解草圖;繪制各部件的理論圖。第二節飛機設計各階段的工藝性問題該階段的構造工藝性問題:-飛機和部件理論外形和幾何描述方法的工藝性;-分解成部件的設計分離面的工藝性;-各系統、設備、附件的安裝工藝性;-部件及主要組合件結構的繼承性。2)技術設計階段:內容有:-按總體布局完成各部件打樣圖,進行結構布置;-制造樣機,布置、協調各系統、設備;-確定各部件的工藝分離面;-繪制重要零構件的工作草圖。該階段的工藝性問題:-各部件主要受力構件的布置要使工藝方法盡量簡單;-各部件工藝劃分(工藝分離面)的合理性;-各部件接頭要便于拆裝,易于保證協調互換;-提高部件結構的整體性。該階段的構造工藝性問題:3)工作設計階段:全面進行工程設計,內容有:-具體設計零件、組合件:確定零件、組合件的形狀和尺寸、選材、毛坯、熱處理、表面處理、生產技術條件、公差要求等;-畫出各部件總圖、組件、零件圖、毛坯圖;-各系統、設備的安裝圖。該階段的工藝性問題:-材料的合理選用;-減少零件的品種和數量,提高零件的重復性;-提高結構型式和尺寸的規格化、標準化程度;-技術要求的合理性;-零件的加工性;-提高結構的可裝配性。4)修改設計階段: 在試制完成后,轉入批生產之前,需要對設計的新機結構進行修改,改進問題和缺點,使其適應于批生產的要求。3)工作設計階段:該階段的工藝性問題:-改善勞動條件,有利于機械化,提高生產效率;-工藝分離面的進一步劃分;-提高結構型式和尺寸的規格化、標準化程度;-擴大設計(結構)補償的應用范圍;-進一步提高零件和結構的規格化、標準化程度。 飛機構造工藝性問題綜合性強、涉及面廣,要求設計人員要與工藝人員相互配合、密切協作,把好“工藝性審查”關。該階段的工藝性問題:部件的主要零、構件在部件上的布置情況對工藝性影響也很大。如機翼有上反角或下反角時,翼肋的布置可以垂直于水平基準面或垂至于弦平面(圖7-3),另外還有翼肋朝向翼尖或翼根的不同布置方法。原則:-翼面類部件上的翼肋布置,應使翼肋彎邊(緣條)盡可能不形成閉斜角;-在有旋轉軸線的機身類段、部件上,應使隔框垂直于旋轉軸線,見圖7-5(b),隔框呈圓形,而且斜角不變,工藝性好,(a)隔框為橢圓形,且變斜角,不好。-機身類段、部件上的桁條等縱向骨架元件的布置,要盡可能使桁條軸線位于通過部件旋轉軸線的徑向平面內,使長桁僅在該徑向平面內彎曲,否則出現雙曲度或彎扭,圖7-6。部件的主要零、構件在部件上的布置情況對 特別象圖7-7的W形復雜截面機身大梁,如果在兩個平面內彎曲或彎扭,不僅很難制造,也非常不好協調。-對翼面類部件的縱向骨架元件的布置,其軸線應盡可能在弦等百分線上。 特別象圖7-7的W形復雜截面機身大梁,如果在兩個平面內彎二.機體和部件結構的可劃分性(分離面)設計分離面飛機機體分離面工藝分離面設計分離面:為滿足構造和使用上的要求而對機體結構劃分成若干部件。 如為操縱需要而劃分出的活動翼面(襟翼、副翼、舵面),為更換、維護、檢修的需要把機身分成前、后機身兩個部件。設計分離面的連接通常為可拆卸連接,并要求互換性。另外還要考慮飛機改型的可能性,如圖7-8,分離面I的設置是考慮氣密駕駛艙可用于幾種不同的改型飛機;分離面II是考慮只改變機身尾段就可構成另一種改型飛機。工藝分離面選取:原則上凡是部件上能單獨、平行裝配的結構件都可按工藝分離面進行劃分。二.機體和部件結構的可劃分性(分離面)工藝分離面主要采用不可拆卸連接,一般不要求有互換性。部件工藝分離面劃分要達到以下效果:-結構開敞可達性好,改善工作條件,易于保證裝配質量;-便于實現分散裝配和組織平行作業,有利于提高機械化程度。如圖7-9示出的直升機尾梁,如果不劃分成鈑件,則裝配工作條件很差,生產率低,裝配周期長,裝配質量難以提高。工藝分離面主要采用不可拆卸連接,一般不要求有互換性。合理確定工藝分離面,特別是部件結構的鈑件化,在裝配工藝上有重要意義。-對翼面類部件,典型劃分是沿翼梁劃分鈑件,圖7-10;-對機身類部件,一般沿較強的縱向骨架劃分,圖7-11。合理確定工藝分離面,特別是部件結構的鈑件化,在裝配工藝上有重三.段、部件的對接工藝性主要取決于對接接頭的結構形式、接頭的配合尺寸和技術要求,以及接頭的布置情況。接頭形式:主要是圍框式(凸緣式)和叉耳式,其次還有套筒式和條帶式。(1)圍框式(凸緣式)接頭其對接工藝性取決于對接螺栓和螺栓孔之間的公稱尺寸、公差和技術條件。-孔栓間隙為零的接頭:在部件裝配時接頭孔一般需要留余量,為滿足對接互換要求,要在對接前,用相互協調的專用精加工型架或對接絞孔平板,分別對接頭孔進行精加工。-給定孔栓間隙的接頭:一般0.2~0.8毫米,可簡化協調互換方法,可在制造過程中接頭孔不留余量,部件裝配完可以不做不加工直接對接。前提:接頭傳力的設計條件允許的情況下。(2)叉耳式接頭其對接工藝性取決于叉耳配合面之間、叉耳連接孔和螺栓之間的配合精度要求,且與叉耳接頭本身有無結構補償有關。三.段、部件的對接工藝性(3)套筒式接頭 圖7-13,主要用于旋轉體部件的對接面,如靶機的前、后機身與機身中段的對接。在套接面之間要允許有一定的間隙,孔和連接螺釘之間也要有一定間隙,以保證協調互換。(4)條帶式接頭圖7-14,是利用鋼帶把兩個部件連接起來,如某轟炸機中、外翼的對接就局部采用了這種接頭。工藝性較差,不易保證對接的互換性。(3)套筒式接頭(4)條帶式接頭四.系統、設備和成件安裝結構的安裝工藝性 安裝中存在的問題:飛機機體空間極其有限,結構開敞性差,而且安裝工作又集中在駕駛艙段內,工作條件差,難于平行作業,安裝周期長。原則:適當分散。把系統、設備和附件的安裝,分散到有關部件、段件和鈑件上去。如圖7-18,某大型客機液壓系統分散地布置在幾個區內。四.系統、設備和成件安裝結構的安裝工藝性五.飛機結構的繼承性 繼承性是指新型飛機上繼承原準機或已成批生產機種上的零件、組合件及部件的利用程度。優點:減少設計和生產準備工作量,工裝重復利用率高,縮短試制周期,降低研制費用,有利于產品質量的改善和提高,也有利于使用和維修。五.飛機結構的繼承性混合鉚接過程:結構預裝配→制鉚釘孔和釘頭窩→分解并清理鉚縫→置放密封材料→再裝配→鉚接→放表面密封材料→硫化→密封性試驗。缺點:工藝復雜、裝配周期長、鉚接質量不易保證,勞動條件差。采用密封鉚釘,配合簡單的縫外密封可取代混合密封,可做到減輕結構重量,增加有效載重。圖4-28位供氣密艙鉚接用的密封鉚釘。下面的干涉配合鉚接也有良好的密封性。混合鉚接過程:3.干涉配合鉚接鉚釘桿能較均勻地使鉚釘孔脹大,釘桿對孔壁的擠壓力使釘孔產生徑向壓應力和切向壓應力,當擠壓力大到能使孔壁一定深度內材料產生塑性變形時,鉚接力卸除后,彈性區要卸載但會受到塑性變形區的阻礙,就在孔壁附近產生殘余的切向壓應力,可在結構受外載時降低孔壁最大應力點處的交變應力水平。加上鉚釘桿對孔壁的支撐作用,使孔壁附近的應力集中程度降低。因此干涉配合鉚接克服了普通鉚接的缺點,結構的疲勞壽命要高得多。干涉量:1.5~3.0%時,在結構疲勞壽命、防止鉚接變形和應力腐蝕等效果明顯。3.干涉配合鉚接扁圓頭或平錐頭鉚釘作干涉配合鉚接稱為自封鉚接,具有可靠的密封性。工藝過程與無頭鉚釘略有不同,是用原有釘頭作為墩頭,放在結構內部,鐓粗釘桿填滿釘頭窩,突出部分釘頭要銑平。圖4-34.干涉配合鉚釘材料:國內LY10鋁合金。扁圓頭或平錐頭鉚釘作干涉配合鉚接稱為自封鉚接,具有可靠的密封4.特種鉚釘鉚接(1)單面鉚接鉚釘(a)抽芯鉚釘:由空心釘套和芯桿組成,用手動抽釘鉗或氣動抽釘拉槍拉動芯桿,使釘套脹粗形成鐓頭。圖4-35.(b)鼓包形抽芯鉚釘:由芯桿、釘套和鎖圈組成,拉動芯桿進入釘套,釘套尾椎失穩形成鐓頭,鎖圈卡入釘頭防止芯桿松脫。圖4-36.(c)拉絲型抽芯鉚釘:也由芯桿、釘套和鎖圈組成,抽芯時,芯桿圓柱部分在進入釘套使其脹粗的同時,芯桿直徑略有縮小(拉絲),使鉚釘和釘孔形成干涉配合。圖4-37.4.特種鉚釘鉚接(2)高抗剪鉚釘由釘桿和環套(釘帽)組成,鉚接過程見圖4-38.鉚接時釘桿無須變形,而是環套變形嵌入釘桿細頸內形成接頭,所以可用高強度合金鋼制造,能承受高剪力。(2)高抗剪鉚釘(3)環槽鉚釘:由釘桿和釘套組成。鉚接后,釘套被擠入釘桿的環形槽內,形成緊固接頭。既能受剪,又可抗拉,又稱為螺栓鉚釘。鉚接時可以拉鉚(圖4-39),也可以錘鉚(圖4-40)。(3)環槽鉚釘:環槽鉚釘鉚接后的拉脫力及抗剪強度指標可見表4-1(略)和圖4-41.釘套材料一般為LY1或LY12.5.鉚接結構的合理設計(1)適合于機械化鉚接;(2)便于保證鉚接質量;(3)有利于提高鉚縫的疲勞壽命。環槽鉚釘鉚接后的拉脫力及抗剪強度指標可見表4-1(略)和圖4二.螺栓連接三.膠粘連接四.復合材料連接五.點焊(以上內容自學并上交讀書報告)二.螺栓連接

第三節飛機部件裝配過程裝配工藝過程擬定順序:分析部件結構及技術條件→依據生產規模估算勞動量→制訂部件裝配方案。裝配方案內容:

(1)工藝分離面得選取;

(2)反映裝配工作分散程度的指令性裝配工藝規程和裝配圖表;

(3)表示部件內外協調關系和保證部件協調的工藝裝備之間的協調圖 表;(4)工藝裝備品種表。 批生產中,在工藝上要力求減少部件總裝配階段的工作量,將部件劃分為段件、板件和組合件以便先進行裝配。裝配過程幾個階段:(1)組合件、板件裝配→(2)段件裝配→(3)部件總裝配→(4)安裝那內部設備及試驗。

一.薄壁結構部件的鉚接裝配 薄壁結構零件大部分是尺寸大、剛性小的壓制薄板或型材。一般是用型架進行裝配,利用型架上的定位夾緊件確定零件之間的相對位置,防止零件變形,保證裝配件具有準確的尺寸和外形。1.組合件、板件裝配:平面形狀的如翼肋、隔框大梁等,立體形狀的如翼尖、減速板等。組合件的裝配比較簡單,一般用裝配夾具或裝配孔定位零件進行裝配。見圖4-72。一.薄壁結構部件的鉚接裝配板件裝配主要是蒙皮和縱向骨架零件(長桁)、分段的橫向骨架零件(框或肋的一部分)的定位與連接。板件裝配方法有以下幾種:(1)內外卡板定位零件 是典型的板件裝配用的型架結構,定位可靠,但型架結構復雜,制造費用高,操作不太方便。圖4-73。板件裝配主要是蒙皮和縱向骨架零件(長桁(2)內型板定位 型架結構簡單,操作方便。圖4-74。但只適合裝配蒙皮較薄、曲度較小的機身板件,用金屬繃帶或橡皮繩施力。對曲度大或厚蒙皮可能出現壓緊力不足,不宜采用。(2)內型板定位 (3)包絡板定位 見圖4-75。板件的整個外表面直接固定在型架的包絡板(鉆模板)上,并在型架內鉆孔、鉚接。鉚接變形較小,尤其可以防止薄蒙皮經常出現的蒙皮鼓動現象。適合于形狀復雜且剛度小的結構裝配,由于制造復雜,用得不多。(4)按裝配孔定位對結構簡單得板件可用裝配孔定位直接裝配,不必用型架。(3)包絡板定位 2.段件、部件裝配 段件、部件定位方法和裝配工藝基本相同。部件裝配內容比段件多一些,原因是部件裝配中有附件及系統安裝和試驗工作。(1)架內裝配 零件和組合件在型架上定位和連接,這對保證部件對接接頭和氣動外形的準確度非常重要,所以部件總裝配都是在型架內進行的。但缺點是工作量大、工作不開敞、勞動效率低、周期長。所以成批生產時,除了將裝配工作分散到段件、板件和組合件裝配階段外,還可以把一些準確度要求不高的裝配工作,在工件具有足夠的工藝剛度、能保證部件接頭和氣動外形準確度的前提下,盡量移到架外進行。 幾種典型的方法如下:

1)按外形卡板定位:部件的氣動外形由型架中的外形卡板控制,如圖4-77。適用于以蒙皮外形為基準的部件裝配。2.段件、部件裝配2)按定位孔定位:為簡化型架的結構,某些剛性大的部件或以骨架為基準裝配的輕型飛機的部件,可借用工件上的定位孔將其固定在型架上。圖4-78。3)按內型板(假肋或假框)定位:即以蒙皮內形定位,部件的氣動外形由內型板控制,圖4-79。2)按定位孔定位:4)工藝接頭定位:在部件、段件或板件的適當位置附加工藝接頭,布置在較強的骨架上,部件裝配完后就卸掉,它在裝配時起定位和支撐作用。圖4-80為機身尾段裝配型架,側壁支持在4個工藝接頭上,調整機構可使側壁外形對正貼緊卡板定位。可簡化型架的結構。4)工藝接頭定位:(2)架外裝配 部件在架內裝配到一定程度后就具有足夠的剛性了,這時可取出部件在架外進行裝配工作(如補鉚、螺栓連接、次要件和組合件的安裝和連接、部件可卸部分的修配與安裝)。(3)部件最后的精加工 部件裝配過程中,因為定位誤差及鉚接變形等不可避免的會使部件的接頭位置產生誤差,為了保證部件對接接頭的互換性,鉚接裝配的部件都用工藝補償的方法,對裝配完畢的部件對接接頭做精加工,一般是在專用的精加工型架或機床上進行。圖4-81。(4)附件、系統的安裝和試驗 飛機部件內部要安裝許多的附件和系統(操縱、液壓、冷氣、電氣、燃油系統等),為了減少飛機總裝配的工作量,這些盡量在部裝時完成,之后還要對系統進行工作可靠性試驗。(2)架外裝配二.夾層結構部件的裝配 夾層結構的優點是剛度大、重量輕,飛機上用的很普遍。最多的是膠接鋁合金蜂窩結構。如圖4-82的直升機槳葉,主要的承力件是用鋁合金擠壓毛坯銑削成的D形截面空心大梁,槳葉前緣膠有不銹鋼包鐵,后段是用0.04毫米厚的鋁箔蜂窩芯子和0.3的硬鋁蒙皮膠粘而成的夾層結構,后段兩側為鋁合金翼肋,槳葉用梳妝接頭與槳轂連接。(1)蜂窩夾芯的制造鋁箔厚度一般0.025~0.1毫米,夾芯制造方法:1)成形法:先把箔帶按蜂窩格形狀和尺寸壓成波紋條,然后再逐個膠接成蜂窩塊;(厚度、剛性大的,或非六邊形的蜂窩制造)2)拉伸法:見圖4-83,軟鋁箔蜂窩,生產效率高、質量穩定,常用的方法。二.夾層結構部件的裝配蜂窩塊形狀有平面的、楔形和曲面的,所以要經過機械加工。加工方法:1)將固化的箔條迭層按要求的尺寸加工成要求的尺寸和形狀,再拉伸成蜂窩塊。簡單方便、效率高,但只適用于等剖面或形狀簡單的工件。2)先拉伸成蜂窩塊,然后加工外形。但因為蜂窩璧薄,切削時易倒伏,且表面不光滑。所以,加工時要采取措施:如加填料(石蠟、松香、水玻璃),或冰凍法等。加工時要用靠模銑,圖4-84。蜂窩塊形狀有平面的、楔形和曲(2)后段件膠接裝配 先將蒙皮、蜂窩夾芯、翼肋及尾長桁等試裝,目的是檢查配合間隙是否符合要求。然后清理、除油并涂膠,蒙皮和翼肋的膠合面可用膠膜,而蜂窩塊用侵膠法以保證均勻。裝配和固化時都要用裝配夾具,一起裝入密封氣囊,抽真空加工,在烘箱式熱壓罐中固化。(3)槳葉前段裝配 在夾具中裝配大梁、梳妝接頭、前緣包鐵、防冰導管和配重等。可在夾具中加壓,然后一起放入熱壓罐中固化。(4)槳葉架內總裝和膠結 總裝是槳葉前段和后段件的裝配。工件裝配和固化都在夾具中進行,用機械加壓方法保證大梁和后段件膠粘面與弦平面垂直。 上述裝配工作完成后,還要對翼尖、調整片等做架外安裝和鉚接,并對表面作密封,測量扭角等。(5)槳葉稱重和平衡(2)后段件膠接裝配旋翼各槳葉應是靜平衡的,它是動平衡的必要條件。所以制造過程中一定作好重量控制。※一套大梁的重量差不允許超過0.4千克,靜力矩差不超過2千克·米;※后段件重量差不得超過15克。稱重和平衡的步驟:展向平衡(測量展向靜力矩)→弦向平衡(測弦向重心位置偏差)。三.部件裝配的檢驗內容是部件外形準確度、部件內部附件和系統安裝質量和工作性能。(1)部(段)件外形準確度檢驗可在裝配該部件的總裝型架上進行:※部件剖面外形和型架卡板的貼合程度檢查:用千分墊;※接頭孔位置偏差:無倒角檢驗銷。缺點:不太準確。更精確的檢驗方法:旋翼各槳葉應是靜平衡的,它是動平衡的必要條件。所以制造過程中※用等距樣板配合檢驗量規進行: 圖4-88,將樣板按基準面(前、后梁)固定在部件受檢驗剖面上,然后再用千分墊測量貼合程度。對接接頭尺寸是用量規和檢驗銷檢查(見圖4-89)。缺點:操作麻煩。※用等距樣板配合檢驗量規進行:較完善的方法:用檢驗型架,構造與裝配型架大致相同,但檢驗型架剛度要更大,其卡板按部件的理論外形放大一個等距間隙,圖4-90.測量準確度可達±0.2毫米。缺點:要增加檢驗工裝,成本高,對大型部件也不方便。較完善的方法:用檢驗型架,構造與裝配型架大致相同,但檢驗型架(2)部件內的系統檢驗檢驗內容:密封性檢驗、電阻測量和系統的工作檢驗等。密封性檢驗:對氣密座艙、整體油箱、燃油導管和儀表導管都要檢查氣密性。電阻測量:防止靜電作用,各板件之間經常用10%左右的非陽極化鉚釘連接,舵面和機翼、尾翼之間用搭鐵線連接,各部分形成良好的通路。安裝后檢驗它們的電阻值是否在規定的范圍之內。一般在100微歐~2000微歐之間。對起落架、襟翼、艙門、炸彈和副油箱釋放機構要檢查收放時間、幾何位置、動作協調性以及鎖鉤裝置的工作情況。系統的功能檢驗可在專用的檢驗臺上進行。檢驗臺要能模擬與被檢驗部件對接的那一部分。圖4-91是機翼檢驗臺示意圖。可檢驗機翼內部各種系統和機構的工作效果,如襟翼、副翼的偏轉角,副油箱和炸彈的投放,油箱的注油和放油系統等。(2)部件內的系統檢驗第四節飛機總裝配一.飛機總裝配工作內容(1)飛機各段、部件的對接及水平測量有兩種部件分離面對接接頭形式:1)接頭有設計補償:對接時調整設計補償即可保證部件相對位置,無須補償加工;2)接頭無設計補償:應采用工藝補償,在接頭配合面上留有工藝余量,再部件裝配的最后階段進行精加工,達到互換的要求。 對完全互換的段、部件,對接時裝上螺栓、墊圈和螺母,以對稱的方式用定力扳手擰緊螺母后上保險,最后再做水平測量檢查。這種對接最簡單,水平測量是一個檢驗工序。 對非互換的段部件,對接時用水平測量方法調整和確定相對位置后,將對接接頭一起配鉆(擴、絞孔)。這時的對接工作量大、周期長,水平測量是一個定位和調整工序。 對有條件互換的段部件,在水平測量時還要采取一定的補償措施,如在接頭中加墊片調整,這時水平測量不僅是檢驗工序,同時還是調整工序。第四節飛機總裝配飛機水平測量原理:在部件表面規定的位置,按照型架中的專用裝置標出點的記號,這些點為水平測量點,實際上是將飛機理論軸線轉換到部件外表面,作為測量基準。測量時,只要檢查這些點相互位置的數據,就可以確定部件相對位置的幾何參數是否符合技術條件。圖4-92中,1-10各測量點都在部件裝配時定出,用水平儀將1、2和1‘調到同一水平面內,再用經緯儀把7、8調到一個垂直面內,然后用水平儀、經緯儀分別測3、

4、

9、

10就可判斷機身各段的同軸度、機翼安裝角、下反角等。也可設計專門水平測量臺或測量夾具(圖4-93)代替水平儀和經緯儀,可減少對接和水平測量時間。飛機水平測量原理:(2)系統設備的安裝、調整和檢驗現在的飛機中系統和設備非常復雜,包括:發動機、油箱、燃滑油系統、動力操縱系統、液壓與冷氣系統、起落架及收放機構、訊號系統、飛機操縱系統,特種系統及軍械系統等等。安裝、調整、試驗工作量很大。1)實體安裝依據-樣機 飛機總裝時有些系統很難用圖紙和技術條件描述清楚,比如管路、線路等是在空間布置的,而設計圖紙一般為線路的原理圖或半安裝圖,所以要用到“樣件”作為安裝的補充依據。如座艙樣機、前機身樣機、中翼樣機等。它們實際上是飛機某些局部的實體模型。 對管路中的彎管零件,可通過樣機獲得正確的外形和尺寸,作為加工的實樣,對彎管工裝進行協調。 當飛機內部的系統比較簡單時,也可不另外作樣機,而是用試制的第一架飛機作為樣機。 樣機或第一架飛機是各種系統的補充安裝依據,容易確保各系統的安裝順序,避免干擾和元件相碰的現象,提高生產效率。(2)系統設備的安裝、調整和檢驗2)安裝工作的合理劃分 要將分散安裝和集中安裝合理地結合。必須遵守的原則:※盡量增加地面準備工作,盡量在機外或部件上完成;※盡量減少機上工作-又稱裝配站工作。 如圖4-94中的液壓系統部分附件和導管可預先在飛機外安裝在固定板上,調整試驗好再到飛機上接通管路。 圖4-95的發動機裝置,可在預裝架上預先安裝液壓泵、壓氣機、進氣管、燃滑油導管、電纜等,再進行局部系統的試驗。甚至可以預裝發動機罩等。 飛機上的總裝要盡可能避免切削工作,防止工具或標準件遺落在機體內。2)安裝工作的合理劃分第七章飛機構造的工藝性問題第一節飛機構造工藝性一般概念一.構造工藝性是產品結構本身的一種屬性構造工藝性: 在保證滿足產品使用前提下,在制造過程中允許采用合理而經濟的工藝方法,從而達到高生產指標的那些構造屬性。高生產指標:工作量小、加工簡便、生產周期短、產品成本低。任何產品的工藝性都具有幾方面的特征:優質、高效、低成本。二.構造工藝性是和生產條件有關的一個概念 也就是說,構造工藝性是相對的,與生產條件有關:-飛機的生產規模;-總產量大小;-現行的工藝水平;-原材料以及設備的供應能力;-技術改造可能性以及外協條件等。第七章飛機構造的工藝性問題如批量生產工藝性好的結構,在單件生產時就不一定好。三.要從全局觀點考慮構造工藝性 對飛機構造工藝性要從飛機設計的各項要求以及整個生產過程全面考慮,不可片面地過分強調工藝上的要求而不顧其他,要在保證不降低飛機的戰術性能和維修性能的條件下,盡量去改善飛機構造工藝性。 而氣動結構強度上的要求經常和工藝上的要求存在矛盾,所以必須綜合考慮找出合理的方案。如圖7-1,某殲擊機原來設計的襟翼內蒙皮上有12個深度32毫米的鼓包,變形量大,-手敲:無法保證最小變薄量;-落錘:上模重量超過5噸,沒有這樣大設備;改為:鉚接裝配結構,雖然犧牲一定的重量,但結構強度、剛度等滿足設計要求, 且縮短制造周期、降低了成本。如批量生產工藝性好的結構,在單件生產時就不一定好。第二節飛機設計各階段的工藝性問題飛機設計全過程: 草圖(總體)設計-技術(打樣)設計-工作設計-修改設計。經驗說明:從設計一開始就必須注意到構造的工藝性問題。 資料顯示,如果以飛機整個設計過程中改善結構工藝性的全部措施所獲得的總效果為100%,則各設計階段對其改善構造工藝性的貢獻為:-草圖設計:35%;-技術設計:40%;-工作設計:20%;-修改設計:5%。1)草圖設計階段:內容是根據設計任務書中戰術技術要求選定飛機型式及主要參數和幾何尺寸;選定各部件的大致構造型式及各主要系統(操縱系統,燃油系統,起落架收放機構等)型式;完成飛機三名圖和總體布局及飛機分解草圖;繪制各部件的理論圖。第二節飛機設計各階段的工藝性問題該階段的構造工藝性問題:-飛機和部件理論外形和幾何描述方法的工藝性;-分解成部件的設計分離面的工藝性;-各系統、設備、附件的安裝工藝性;-部件及主要組合件結構的繼承性。2)技術設計階段:內容有:-按總體布局完成各部件打樣圖,進行結構布置;-制造樣機,布置、協調各系統、設備;-確定各部件的工藝分離面;-繪制重要零構件的工作草圖。該階段的工藝性問題:-各部件主要受力構件的布置要使工藝方法盡量簡單;-各部件工藝劃分(工藝分離面)的合理性;-各部件接頭要便于拆裝,易于保證協調互換;-提高部件結構的整體性。該階段的構造工藝性問題:3)工作設計階段:全面進行工程設計,內容有:-具體設計零件、組合件:確定零件、組合件的形狀和尺寸、選材、毛坯、熱處理、表面處理、生產技術條件、公差要求等;-畫出各部件總圖、組件、零件圖、毛坯圖;-各系統、設備的安裝圖。該階段的工藝性問題:-材料的合理選用;-減少零件的品種和數量,提高零件的重復性;-提高結構型式和尺寸的規格化、標準化程度;-技術要求的合理性;-零件的加工性;-提高結構的可裝配性。4)修改設計階段: 在試制完成后,轉入批生產之前,需要對設計的新機結構進行修改,改進問題和缺點,使其適應于批生產的要求。3)工作設計階段:該階段的工藝性問題:-改善勞動條件,有利于機械化,提高生產效率;-工藝分離面的進一步劃分;-提高結構型式和尺寸的規格化、標準化程度;-擴大設計(結構)補償的應用范圍;-進一步

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