飛機裝配技術(shù)報告模板

1、飛機裝配工藝學課程報告班級： 姓名： 學號： 南京航空航天大學金城學院2011.1目 錄一、引 言1二、飛機裝配的基本內(nèi)容和特點1三、飛機制造中的互換和協(xié)調(diào)1四、飛機鉚接結(jié)構(gòu)裝配1五、飛機膠接工藝1六、飛機總裝配及機場工作1七、飛機裝配型架的設(shè)計1八、學習心得28 / 10文檔可自由編輯打印一、引 言飛機機體制造要經(jīng)過工藝準備、工藝裝備的制造、毛坯的制備、零件的加工、裝配和檢測諸過程。飛機制造中采用不同于一般機械制造的協(xié)調(diào)技術(shù)(如模線樣板工作法)和大量的工藝裝備(如各種工夾具、模胎和型架等),以保證所制造的飛機具有準確的外形。工藝準備工作即包括制造中的協(xié)調(diào)方法和協(xié)調(diào)路線的確定（見協(xié)調(diào)技術(shù)），工

2、藝裝備的設(shè)計等。飛機制造從零件加工到裝配都有不同于一般機器制造的特點。 機體零件加工飛機生產(chǎn)的批量小，生產(chǎn)中還要經(jīng)常修改，所以飛機鈑金零件(蒙皮、翼肋、框等)的制造力求用簡單的模具。廣泛應(yīng)用橡皮成形、蒙皮拉形、拉彎等鈑金成形技術(shù)，盡量采用塑料制造成形模具。現(xiàn)代飛機尺寸增大，蒙皮厚度增加，以及成形性能較差的鈦合金、鈹合金、不銹鋼板材的應(yīng)用，對鈑金成形技術(shù)提出更高的要求。不斷使用各種大尺寸、大功率的型材拉彎機、蒙皮拉型機、強力旋壓機和壓力超過100兆帕(約1000公斤力/厘米2)的橡皮成形壓床。同時一些新的加工方法，如超塑性成形、加熱成形、真空蠕變成形、半?；驘o模成形技術(shù)不斷涌現(xiàn)。 現(xiàn)代飛機上廣泛

3、應(yīng)用的大型整體結(jié)構(gòu)件，如機翼整體壁板、翼梁、加強框等，它們形狀復雜、切削加工量大、自身剛度差，需要在工作臺面很大（有的長達數(shù)十米）的、帶有多個高速銑削頭的現(xiàn)代數(shù)控銑床上加工。整體壁板的加工還需帶真空吸盤的大面積工作臺（見整體壁板制造）。加工立體形狀復雜的大型框架，如座艙風擋骨架、艙門、窗框等，還需要采用多坐標聯(lián)動的數(shù)控銑床或立體靠模銑床（見數(shù)控加工）。此外，為加工切削性能不好的材料和形狀復雜的零件，還廣泛采用電加工、化學銑切等特種加工工藝。 復合材料在飛機結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用日益增多，現(xiàn)已成功地用于制造艙門、舵面、垂直尾翼和直升機的旋翼。復合材料構(gòu)件由高強度纖維與樹脂復合，在模具中加溫、加壓制成。所用

4、設(shè)備是自動鋪帶機、預浸帶和預浸布成形機等。復合材料構(gòu)件制造的關(guān)鍵問題是要控制構(gòu)件的變形，要求細致研究鋪層工藝、模壓技術(shù)，并在加工中精確地控制溫度和壓力變化。 機體裝配飛機制造中裝配工作量占直接制造（即不包括生產(chǎn)準備、工藝裝備制造）工作量的5070，現(xiàn)代飛機的零件連接方法以鉚釘連接為主，在重要接頭處還應(yīng)用螺栓連接。這種連接方法簡便可靠，但是鉆孔、鉚接多是手工操作，工作量很大。應(yīng)用自動壓鉚機可以提高鉚接生產(chǎn)率，改進鉚接質(zhì)量，同時也可改善裝配工人的勞動條件。為了增加使用成組壓鉚的比例，要在構(gòu)造上將飛機各部件分解成許多壁板件。 焊接也是飛機制造中常用的連接工藝（見焊接技術(shù)）。熔焊用于起落架、發(fā)動機架等

5、鋼制件的連接。接觸點焊和滾焊用于不銹鋼和鋁合金鈑金件的連接。金屬膠接用于制造蜂窩結(jié)構(gòu)。膠接制件表面光滑，疲勞特性好，但對于膠接面的準備、加溫、加壓控制都有嚴格要求?，F(xiàn)代飛機制造中還廣泛采用電子束焊、鈦合金擴散連接、膠鉚、膠接、螺接、膠接點焊等多種連接工藝。 飛機制造的機械化和自動化程度比較低，特別是飛機部件裝配和總裝工作，手工勞動是主要工作方式。加之飛機制造中要使用大量的成形模胎、模具、裝配型架和供協(xié)調(diào)用的標準工藝裝備（樣板、標準樣件等），使得生產(chǎn)準備工作十分繁重，飛機生產(chǎn)的周期比較長。應(yīng)用計算機輔助設(shè)計和制造技術(shù)可以提高飛機生產(chǎn)的自動化程度，大量壓縮生產(chǎn)準備工作量和縮短飛機生產(chǎn)的周期。二、飛

6、機裝配的基本內(nèi)容和特點本章介紹飛機裝配的基本概念，飛機裝配的工作內(nèi)容、過程，要解決的問題，飛機裝配在飛機制造中的地位。結(jié)合飛機結(jié)構(gòu)特點，闡述飛機裝配和一般機械裝配的區(qū)別。飛機裝配過程 飛機的制造過程和一般機器制造過程相同，可以劃分為毛坯制造、零件加工、裝配和試驗四個階段。飛機制造所用的毛坯和半成品，如鍛件、鑄件、板料、型材等種類繁多，根據(jù)現(xiàn)代化生產(chǎn)的協(xié)作原則，主要由外廠供應(yīng)。飛機裝配、安裝中所需要的大量標準件，以及發(fā)動機、特種設(shè)備、儀表等等成品也是由專門工廠組織生產(chǎn)。飛機制造的水平，生產(chǎn)組織的基本形式反映了國家整個工業(yè)體系的發(fā)展水平，但是飛機的結(jié)構(gòu)零件具有數(shù)量多，裝配工作量大；重量輕，多采用薄

7、壁結(jié)構(gòu)和整體壁板件，尺寸大而剛度小等特點。這就要求飛機結(jié)構(gòu)有良好的工藝性，便于加工、裝配。工藝要求需要結(jié)合產(chǎn)品的產(chǎn)量、品種、需要的迫切性以及加工條件等綜合考慮。飛機裝配和一般機械裝配的區(qū)別：由于使用目的和要求不同，飛機結(jié)構(gòu)和一般的機械結(jié)構(gòu)相比，具有自身的特殊要求。這些要求可以概括為：n 氣動要求n 結(jié)構(gòu)完整性n 最小重量要求n 使用維護要求n 工藝性要求n 材料要求一）氣動要求當飛機結(jié)構(gòu)與氣動外形有關(guān)時，應(yīng)保證構(gòu)造外形滿足總體設(shè)計規(guī)定的外形準確度；不容許機翼、尾翼、機身結(jié)構(gòu)有過大變形，以保證飛機具有良好的氣動升力、阻力特性以及具有良好的穩(wěn)定性和操縱性。二）結(jié)構(gòu)完整性要求飛機結(jié)構(gòu)完整性是確保飛機

8、安全壽命的重要條件之一，主要包括機體結(jié)構(gòu)的強度、剛度、損傷容限及耐久性（疲勞安全壽命）等設(shè)計指標。飛機結(jié)構(gòu)完整性保證結(jié)構(gòu)在承受各種規(guī)定的載荷狀態(tài)下，具有足夠的強度、不產(chǎn)生不能容許的殘余變形；具有足夠的剛度，以避免出現(xiàn)不能容許的氣動彈性現(xiàn)象與共振現(xiàn)象；具有足夠的壽命，防止結(jié)構(gòu)失效等情況。三）最小重量要求飛機結(jié)構(gòu)重量的要求，相對于其他地面工程來說，有其特殊的意義，結(jié)構(gòu)重量上很小的差別就能影響飛機的性能。在滿足飛機的空氣動力要求和結(jié)構(gòu)完整性的前提下，應(yīng)使結(jié)構(gòu)的重量盡可能輕，結(jié)構(gòu)質(zhì)量的減少，就意味著有效載荷、飛行速度和飛行距離的增加。合理的結(jié)構(gòu)布局是減輕結(jié)構(gòu)重量最主要的環(huán)節(jié)。在保證飛機性能的前提下，結(jié)

9、構(gòu)重量減輕1，可以減輕飛機總重35。因此，減輕結(jié)構(gòu)重量是飛機設(shè)計和制造人員的重要使命，也是飛機型號研制成敗的關(guān)鍵。世界上所有飛機設(shè)計和制造部門都有一個共同的口號，即“為減輕飛機的每一克重量而奮斗”。（四）使用維護要求當前，飛機的使用維護品質(zhì)已成為衡量飛機性能的一項重要技術(shù)指標，維護成本低，或者無故障的飛行時間更長，意味著飛機的經(jīng)濟性會更好。良好的維修性可以提高飛機在使用中的安全可靠性和保障性，并可以有效降低保障和使用成本。飛機的各部分（包括主要結(jié)構(gòu)和飛機內(nèi)部的各個重要設(shè)備、系統(tǒng)），須分別按規(guī)定的周期進行檢查、維護和修理，在結(jié)構(gòu)上必須按照飛機維修方式（定檢、小修、中修）來合理確定檢查口蓋的位置、

10、數(shù)量及種類。同時，飛機良好的維修性也體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)上需要布置合理的分離面與各種艙口，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部安排必要的檢查和維修通道，增加結(jié)構(gòu)的開敞性和可達性。五）工藝性要求飛機的結(jié)構(gòu)零件具有數(shù)量多，裝配工作量大；重量輕，多采用薄壁結(jié)構(gòu)和整體壁板件，尺寸大而剛度小等特點。這就要求飛機結(jié)構(gòu)有良好的工藝性，便于加工、裝配。工藝要求需要結(jié)合產(chǎn)品的產(chǎn)量、品種、需要的迫切性以及加工條件等綜合考慮。（六）材料要求 在保證結(jié)構(gòu)具有足夠的剛度、強度及抗疲勞特性的情況下，為了滿足結(jié)構(gòu)重量要求，大量采用各種金屬材料，如鋁合金、鎂鋁合金、鈦合金等。進入21世紀，隨著飛機性能的逐步提高，飛機的結(jié)構(gòu)已越來越廣泛地采用復合材料結(jié)構(gòu)，如芳綸

11、-鋁合金層板（ARALL），玻璃纖維-鋁合金層板（GLARE）。在第四代戰(zhàn)機F-22上復合材料用量約占飛機結(jié)構(gòu)重量的40%，在787干線客機上的復合材料用量約為50%。三、飛機制造中的互換和協(xié)調(diào)本章首先引入飛機制造中互換和協(xié)調(diào)的概念，互換和協(xié)調(diào)的關(guān)系和不同。討論常用的飛機典型協(xié)調(diào)原則、特點及其應(yīng)用。結(jié)合模線樣板標準樣件工作法闡述飛機制造過程中的模擬量尺寸傳遞體系，分析其特點和局限性。飛機制造中互換與協(xié)調(diào)的基本概念 飛機制造的互換協(xié)調(diào)是飛機制造技術(shù)的一個重要組成部分，也是飛機質(zhì)量控制的重要內(nèi)容?；Q協(xié)調(diào)技術(shù)滲透在產(chǎn)品和工藝裝備制造過程中，不僅涉及零件制造和結(jié)構(gòu)裝配技術(shù)，還與工藝裝備的選定、設(shè)計、

12、制造和使用維護密切相關(guān)?；Q協(xié)調(diào)技術(shù)的發(fā)展有利于合理安排制造方法并促進制造技術(shù)的改進，制造技術(shù)的改進又推動飛機互換協(xié)調(diào)問題的解決。飛機制造中的互換與協(xié)調(diào)具體體現(xiàn)在制造過程及裝配過程中。飛機制造中的互換與協(xié)調(diào)包含著互換、協(xié)調(diào)兩方面的內(nèi)容。其中，互換性是批量生產(chǎn)的普遍要求，而協(xié)調(diào)性是飛機等復雜外形產(chǎn)品順利裝配的必要條件?；Q性是產(chǎn)品相互配合部分的結(jié)構(gòu)屬性，指同名零件、部（組）件，在分別制造后進行裝配或安裝時，除了設(shè)計規(guī)定的調(diào)整外，在幾何尺寸、形位參數(shù)和物理、機械性能各方面不需要選配和補充加工就能相互取代而具有的一致性。 互換性（interchangeability）是由Eli Whitney在槍械

13、制造過程中結(jié)合機器設(shè)備的發(fā)明而產(chǎn)生的一個重要制造理念，它要求在單個零件制造時嚴格一致，從而保證任意零件組合都可以很好地裝配在一起，這就意味著即使非熟練工人也可以進行槍械的裝配?；Q性概念在制造業(yè)中一直沿用至今。協(xié)調(diào)性（compatibility）則是指兩個或多個相互配合或?qū)拥娘w機結(jié)構(gòu)單元之間，飛機結(jié)構(gòu)單元及其工藝裝備之間，成套的工藝裝備之間，其幾何尺寸和形位參數(shù)都能兼容而具有的一致性程度。具有互換性的零件、部（組）件相互間必定是協(xié)調(diào)的；協(xié)調(diào)性可通過互換性方法取得，也可通過非互換性方法（如修配）取得，即相互協(xié)調(diào)的零件、部（組）件不一定具有互換性。協(xié)調(diào)性是保證互換性的必要條件，只有在解決了結(jié)構(gòu)元

14、件之間協(xié)調(diào)性的基礎(chǔ)上，才有條件全面深入地解決互換性問題，所以在飛機制造中通常把這兩個不同概念的術(shù)語全稱為互換協(xié)調(diào)。飛機制造中的互換性（即完全互換性）是指，相互配合的飛機結(jié)構(gòu)單元（部件、組件或零件）在分別制造后進行裝配或安裝時，除設(shè)計規(guī)定的調(diào)整外，不需選配和補充加工（如切割、銼銑、鉆鉸、敲修等），即能滿足所有幾何尺寸、形位參數(shù)和物理功能上的要求。飛機制造中的互換性包括幾何形狀互換性和物理功能互換性兩個方面的內(nèi)容，它是由飛機結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)上的特點所決定的?；Q性只是對同一飛機結(jié)構(gòu)單元而言的。協(xié)調(diào)性則是指兩個或多個相互配合或?qū)拥娘w機結(jié)構(gòu)單元之間、飛機結(jié)構(gòu)單元與它們的工藝裝備之間、成套的工藝裝備之間，配

15、合尺寸和形狀的一致性程度。一致性程度越高，則其協(xié)調(diào)性越好，協(xié)調(diào)準確度越高。協(xié)調(diào)性僅指幾何參數(shù)而言。具有互換性的零件（或組合件、段部件）其配合一定是協(xié)調(diào)的，反之，協(xié)調(diào)的零件（或組合件、段部件）不一定具有互換性。飛機典型協(xié)調(diào)原則及特點可以用一個聯(lián)系因數(shù)K來表示兩個零件在尺寸傳遞過程中的聯(lián)系緊密程度，即式中：m尺寸傳遞中公共環(huán)節(jié)的數(shù)量；n1、n2零件A、B尺寸傳遞中各自環(huán)節(jié)的數(shù)量。若m1，則兩個零件在尺寸傳遞中只有一個公共環(huán)節(jié)。此時K值最小，相當于兩個零件各自獨立制造。隨著m值的增大，K值亦增大，兩個零件有關(guān)尺寸的聯(lián)系愈加密切。若 ，則此時K值最大，這表明兩個零件相當于修配制造，協(xié)調(diào)性最佳。 基于這

16、一原理，在生產(chǎn)中有3種不同原則LA和LB兩個尺寸協(xié)調(diào)的過程，也即3種尺寸傳遞的過程：獨立制造原則、相互聯(lián)系原則和相互修配（或補償）原則?；谀M量傳遞的互換協(xié)調(diào)方法 飛機機體由大量薄壁零件裝配而成，它們的剛度小、尺寸大、形狀復雜。同時飛機外形精度要求高，且要求互相協(xié)調(diào)，不便用通用量具來度量其外形尺寸，用一般機械制造中的公差制度無法保證零件互換和協(xié)調(diào)裝配。因此，在飛機制造中，引用了傳統(tǒng)造船業(yè)中的“放樣技術(shù)”作為生產(chǎn)中傳遞幾何形狀和尺寸的原始依據(jù)，據(jù)此形成了飛機制造中保證互換性的方法模線樣板工作法，以保證制造出的各種工藝裝備和零件互相協(xié)調(diào)，并能順利地進行裝配，制造出符合設(shè)計要求的飛機。（一）理論模

17、線 理論模線繪制是一個復雜的、反復協(xié)調(diào)的過程。它要完整、精確地控制部件的理論外形，保證部件理論外形的縱、橫向的交點協(xié)調(diào)、流線光滑。直到部件的縱、橫向外形都是光滑流線相應(yīng)的交點尺寸控制在嚴格公差之內(nèi)。 部件外形的光滑流線通常是用目測法，即用眼觀察曲線的光滑性。當縱向曲線比較平坦，難以正確判斷曲線是否光滑時，可應(yīng)用縱向尺寸按比例壓縮，橫向尺寸不變，繪出縱向曲線，這樣可以容易發(fā)現(xiàn)平時不易發(fā)現(xiàn)的不光滑部位。理論模線繪制的質(zhì)量好壞直接影響飛機產(chǎn)品質(zhì)量，為了確保飛機產(chǎn)品質(zhì)量，對模線采取嚴格的繪制公差，通常在0.10.2mm之間選取。由此可見，理論模線繪制是一個勞動量很大、質(zhì)量要求很高和反復協(xié)調(diào)的過程。 隨

18、著對飛機外形準確度要求的日益提高，用手工繪制理論模線的方法已不能滿足生產(chǎn)發(fā)展需要。隨著計算機的廣泛采用，相應(yīng)出現(xiàn)描述飛機外形曲線和曲面的“三次樣條”、“B樣條”、“孔斯（Coons）曲面”、“NURBS”等數(shù)學方法。借助計算機來處理數(shù)據(jù)和數(shù)值運算，大大簡化了飛機外形協(xié)調(diào)工作。數(shù)控繪圖機提高了模線繪制精度和繪制速度，使同一條曲線不能重復繪制的規(guī)定失去意義，借助數(shù)控繪圖機對相同曲線可以任意重復繪制，因繪圖機有較高的重復精度。二）構(gòu)造模線 構(gòu)造模線是飛機部件某個切面1：1的結(jié)構(gòu)裝配圖。構(gòu)造模線繪制在帶有部件某個切面的外形檢驗樣板上（簡稱外檢），如圖所示。構(gòu)造模線也可繪制在不加工出部件切面外形的金屬圖板上，稱為檢驗圖板。通常沿框、肋切面的結(jié)構(gòu)，均繪制“外檢”，非結(jié)構(gòu)切面上的一些結(jié)構(gòu)，均繪制在檢驗圖板上。構(gòu)造模線繪制內(nèi)容有：設(shè)計基準線及該切面上全部零件的