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混合鉚接過(guò)程:結(jié)構(gòu)預(yù)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(yàn)。缺點(diǎn):工藝復(fù)雜、裝配周期長(zhǎng)、鉚接質(zhì)量不易保證,勞動(dòng)條件差。采用密封鉚釘,配合簡(jiǎn)單的縫外密封可取代混合密封,可做到減輕結(jié)構(gòu)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(guò)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(duì)孔壁的擠壓力使釘孔產(chǎn)生徑向壓應(yīng)力和切向壓應(yīng)力,當(dāng)擠壓力大到能使孔壁一定深度內(nèi)材料產(chǎn)生塑性變形時(shí),鉚接力卸除后,彈性區(qū)要卸載但會(huì)受到塑性變形區(qū)的阻礙,就在孔壁附近產(chǎn)生殘余的切向壓應(yīng)力,可在結(jié)構(gòu)受外載時(shí)降低孔壁最大應(yīng)力點(diǎn)處的交變應(yīng)力水平。加上鉚釘桿對(duì)孔壁的支撐作用,使孔壁附近的應(yīng)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(diǎn),結(jié)構(gòu)的疲勞壽命要高得多。干涉量:1.5~3.0%時(shí),在結(jié)構(gòu)疲勞壽命、防止鉚接變形和應(yīng)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(chēng)為自封鉚接,具有可靠的密封性。工藝過(guò)程與無(wú)頭鉚釘略有不同,是用原有釘頭作為墩頭,放在結(jié)構(gòu)內(nèi)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(guó)內(nèi)LY10鋁合金。扁圓頭或平錐頭鉚釘作干涉配合鉚接稱(chēng)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(dòng)抽釘鉗或氣動(dòng)抽釘拉槍拉動(dòng)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(dòng)芯桿進(jìn)入釘套,釘套尾椎失穩(wěn)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(shí),芯桿圓柱部分在進(jìn)入釘套使其脹粗的同時(shí),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(huán)套(釘帽)組成,鉚接過(guò)程見(jiàn)圖4-38.鉚接時(shí)釘桿無(wú)須變形,而是環(huán)套變形嵌入釘桿細(xì)頸內(nèi)形成接頭,所以可用高強(qiáng)度合金鋼制造,能承受高剪力。(2)高抗剪鉚釘(3)環(huán)槽鉚釘:由釘桿和釘套組成。鉚接后,釘套被擠入釘桿的環(huán)形槽內(nèi),形成緊固接頭。既能受剪,又可抗拉,又稱(chēng)為螺栓鉚釘。鉚接時(shí)可以拉鉚(圖4-39),也可以錘鉚(圖4-40)。(3)環(huán)槽鉚釘:環(huán)槽鉚釘鉚接后的拉脫力及抗剪強(qiáng)度指標(biāo)可見(jiàn)表4-1(略)和圖4-41.釘套材料一般為L(zhǎng)Y1或LY12.5.鉚接結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)(1)適合于機(jī)械化鉚接;(2)便于保證鉚接質(zhì)量;(3)有利于提高鉚縫的疲勞壽命。環(huán)槽鉚釘鉚接后的拉脫力及抗剪強(qiáng)度指標(biāo)可見(jiàn)表4-1(略)和圖4二.螺栓連接三.膠粘連接四.復(fù)合材料連接五.點(diǎn)焊(以上內(nèi)容自學(xué)并上交讀書(shū)報(bào)告)二.螺栓連接
第三節(jié)飛機(jī)部件裝配過(guò)程裝配工藝過(guò)程擬定順序:分析部件結(jié)構(gòu)及技術(shù)條件→依據(jù)生產(chǎn)規(guī)模估算勞動(dòng)量→制訂部件裝配方案。裝配方案內(nèi)容:
(1)工藝分離面得選??;
(2)反映裝配工作分散程度的指令性裝配工藝規(guī)程和裝配圖表;
(3)表示部件內(nèi)外協(xié)調(diào)關(guān)系和保證部件協(xié)調(diào)的工藝裝備之間的協(xié)調(diào)圖 表;(4)工藝裝備品種表。 批生產(chǎn)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(jìn)行裝配。裝配過(guò)程幾個(gè)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(nèi)部設(shè)備及試驗(yàn)。
一.薄壁結(jié)構(gòu)部件的鉚接裝配 薄壁結(jié)構(gòu)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(jìn)行裝配,利用型架上的定位夾緊件確定零件之間的相對(duì)位置,防止零件變形,保證裝配件具有準(zhǔn)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(jiǎn)單,一般用裝配夾具或裝配孔定位零件進(jìn)行裝配。見(jiàn)圖4-72。一.薄壁結(jié)構(gòu)部件的鉚接裝配板件裝配主要是蒙皮和縱向骨架零件(長(zhǎng)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(nèi)外卡板定位零件 是典型的板件裝配用的型架結(jié)構(gòu),定位可靠,但型架結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造費(fèi)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(zhǎng)桁(2)內(nèi)型板定位 型架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便。圖4-74。但只適合裝配蒙皮較薄、曲度較小的機(jī)身板件,用金屬繃帶或橡皮繩施力。對(duì)曲度大或厚蒙皮可能出現(xiàn)壓緊力不足,不宜采用。(2)內(nèi)型板定位 (3)包絡(luò)板定位 見(jiàn)圖4-75。板件的整個(gè)外表面直接固定在型架的包絡(luò)板(鉆模板)上,并在型架內(nèi)鉆孔、鉚接。鉚接變形較小,尤其可以防止薄蒙皮經(jīng)常出現(xiàn)的蒙皮鼓動(dòng)現(xiàn)象。適合于形狀復(fù)雜且剛度小的結(jié)構(gòu)裝配,由于制造復(fù)雜,用得不多。(4)按裝配孔定位對(duì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單得板件可用裝配孔定位直接裝配,不必用型架。(3)包絡(luò)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(nèi)容比段件多一些,原因是部件裝配中有附件及系統(tǒng)安裝和試驗(yàn)工作。(1)架內(nèi)裝配 零件和組合件在型架上定位和連接,這對(duì)保證部件對(duì)接接頭和氣動(dòng)外形的準(zhǔn)確度非常重要,所以部件總裝配都是在型架內(nèi)進(jìn)行的。但缺點(diǎn)是工作量大、工作不開(kāi)敞、勞動(dòng)效率低、周期長(zhǎng)。所以成批生產(chǎn)時(shí),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(zhǔn)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(dòng)外形準(zhǔn)確度的前提下,盡量移到架外進(jìn)行。 幾種典型的方法如下:
1)按外形卡板定位:部件的氣動(dòng)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(zhǔn)的部件裝配。2.段件、部件裝配2)按定位孔定位:為簡(jiǎn)化型架的結(jié)構(gòu),某些剛性大的部件或以骨架為基準(zhǔn)裝配的輕型飛機(jī)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(nèi)型板(假肋或假框)定位:即以蒙皮內(nèi)形定位,部件的氣動(dòng)外形由內(nèi)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(dāng)位置附加工藝接頭,布置在較強(qiáng)的骨架上,部件裝配完后就卸掉,它在裝配時(shí)起定位和支撐作用。圖4-80為機(jī)身尾段裝配型架,側(cè)壁支持在4個(gè)工藝接頭上,調(diào)整機(jī)構(gòu)可使側(cè)壁外形對(duì)正貼緊卡板定位??珊?jiǎn)化型架的結(jié)構(gòu)。4)工藝接頭定位:(2)架外裝配 部件在架內(nèi)裝配到一定程度后就具有足夠的剛性了,這時(shí)可取出部件在架外進(jìn)行裝配工作(如補(bǔ)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(guò)程中,因?yàn)槎ㄎ徽`差及鉚接變形等不可避免的會(huì)使部件的接頭位置產(chǎn)生誤差,為了保證部件對(duì)接接頭的互換性,鉚接裝配的部件都用工藝補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ瑢?duì)裝配完畢的部件對(duì)接接頭做精加工,一般是在專(zhuān)用的精加工型架或機(jī)床上進(jìn)行。圖4-81。(4)附件、系統(tǒng)的安裝和試驗(yàn) 飛機(jī)部件內(nèi)部要安裝許多的附件和系統(tǒng)(操縱、液壓、冷氣、電氣、燃油系統(tǒng)等),為了減少飛機(jī)總裝配的工作量,這些盡量在部裝時(shí)完成,之后還要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行工作可靠性試驗(yàn)。(2)架外裝配二.夾層結(jié)構(gòu)部件的裝配 夾層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是剛度大、重量輕,飛機(jī)上用的很普遍。最多的是膠接鋁合金蜂窩結(jié)構(gòu)。如圖4-82的直升機(jī)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(jié)構(gòu),后段兩側(cè)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(gè)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(jiàn)圖4-83,軟鋁箔蜂窩,生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定,常用的方法。二.夾層結(jié)構(gòu)部件的裝配蜂窩塊形狀有平面的、楔形和曲面的,所以要經(jīng)過(guò)機(jī)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(jiǎn)單方便、效率高,但只適用于等剖面或形狀簡(jiǎn)單的工件。2)先拉伸成蜂窩塊,然后加工外形。但因?yàn)榉涓C璧薄,切削時(shí)易倒伏,且表面不光滑。所以,加工時(shí)要采取措施:如加填料(石蠟、松香、水玻璃),或冰凍法等。加工時(shí)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(zhǎng)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(shí)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(dǎo)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(nèi)總裝和膠結(jié) 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(jìn)行,用機(jī)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(duì)翼尖、調(diào)整片等做架外安裝和鉚接,并對(duì)表面作密封,測(cè)量扭角等。(5)槳葉稱(chēng)重和平衡(2)后段件膠接裝配旋翼各槳葉應(yīng)是靜平衡的,它是動(dòng)平衡的必要條件。所以制造過(guò)程中一定作好重量控制。※一套大梁的重量差不允許超過(guò)0.4千克,靜力矩差不超過(guò)2千克·米;※后段件重量差不得超過(guò)15克。稱(chēng)重和平衡的步驟:展向平衡(測(cè)量展向靜力矩)→弦向平衡(測(cè)弦向重心位置偏差)。三.部件裝配的檢驗(yàn)內(nèi)容是部件外形準(zhǔn)確度、部件內(nèi)部附件和系統(tǒng)安裝質(zhì)量和工作性能。(1)部(段)件外形準(zhǔn)確度檢驗(yàn)可在裝配該部件的總裝型架上進(jìn)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(wú)倒角檢驗(yàn)銷(xiāo)。缺點(diǎn):不太準(zhǔn)確。更精確的檢驗(yàn)方法:旋翼各槳葉應(yīng)是靜平衡的,它是動(dòng)平衡的必要條件。所以制造過(guò)程中※用等距樣板配合檢驗(yàn)量規(guī)進(jìn)行: 圖4-88,將樣板按基準(zhǔn)面(前、后梁)固定在部件受檢驗(yàn)剖面上,然后再用千分墊測(cè)量貼合程度。對(duì)接接頭尺寸是用量規(guī)和檢驗(yàn)銷(xiāo)檢查(見(jiàn)圖4-89)。缺點(diǎn):操作麻煩?!玫染鄻影迮浜蠙z驗(yàn)量規(guī)進(jìn)行:較完善的方法:用檢驗(yàn)型架,構(gòu)造與裝配型架大致相同,但檢驗(yàn)型架剛度要更大,其卡板按部件的理論外形放大一個(gè)等距間隙,圖4-90.測(cè)量準(zhǔn)確度可達(dá)±0.2毫米。缺點(diǎn):要增加檢驗(yàn)工裝,成本高,對(duì)大型部件也不方便。較完善的方法:用檢驗(yàn)型架,構(gòu)造與裝配型架大致相同,但檢驗(yàn)型架(2)部件內(nèi)的系統(tǒng)檢驗(yàn)檢驗(yàn)內(nèi)容:密封性檢驗(yàn)、電阻測(cè)量和系統(tǒng)的工作檢驗(yàn)等。密封性檢驗(yàn):對(duì)氣密座艙、整體油箱、燃油導(dǎo)管和儀表導(dǎo)管都要檢查氣密性。電阻測(cè)量:防止靜電作用,各板件之間經(jīng)常用10%左右的非陽(yáng)極化鉚釘連接,舵面和機(jī)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(yàn)它們的電阻值是否在規(guī)定的范圍之內(nèi)。一般在100微歐~2000微歐之間。對(duì)起落架、襟翼、艙門(mén)、炸彈和副油箱釋放機(jī)構(gòu)要檢查收放時(shí)間、幾何位置、動(dòng)作協(xié)調(diào)性以及鎖鉤裝置的工作情況。系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)可在專(zhuān)用的檢驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行。檢驗(yàn)臺(tái)要能模擬與被檢驗(yàn)部件對(duì)接的那一部分。圖4-91是機(jī)翼檢驗(yàn)臺(tái)示意圖。可檢驗(yàn)機(jī)翼內(nèi)部各種系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)的工作效果,如襟翼、副翼的偏轉(zhuǎn)角,副油箱和炸彈的投放,油箱的注油和放油系統(tǒng)等。(2)部件內(nèi)的系統(tǒng)檢驗(yàn)第四節(jié)飛機(jī)總裝配一.飛機(jī)總裝配工作內(nèi)容(1)飛機(jī)各段、部件的對(duì)接及水平測(cè)量有兩種部件分離面對(duì)接接頭形式:1)接頭有設(shè)計(jì)補(bǔ)償:對(duì)接時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)補(bǔ)償即可保證部件相對(duì)位置,無(wú)須補(bǔ)償加工;2)接頭無(wú)設(shè)計(jì)補(bǔ)償:應(yīng)采用工藝補(bǔ)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(jìn)行精加工,達(dá)到互換的要求。 對(duì)完全互換的段、部件,對(duì)接時(shí)裝上螺栓、墊圈和螺母,以對(duì)稱(chēng)的方式用定力扳手?jǐn)Q緊螺母后上保險(xiǎn),最后再做水平測(cè)量檢查。這種對(duì)接最簡(jiǎn)單,水平測(cè)量是一個(gè)檢驗(yàn)工序。 對(duì)非互換的段部件,對(duì)接時(shí)用水平測(cè)量方法調(diào)整和確定相對(duì)位置后,將對(duì)接接頭一起配鉆(擴(kuò)、絞孔)。這時(shí)的對(duì)接工作量大、周期長(zhǎng),水平測(cè)量是一個(gè)定位和調(diào)整工序。 對(duì)有條件互換的段部件,在水平測(cè)量時(shí)還要采取一定的補(bǔ)償措施,如在接頭中加墊片調(diào)整,這時(shí)水平測(cè)量不僅是檢驗(yàn)工序,同時(shí)還是調(diào)整工序。第四節(jié)飛機(jī)總裝配飛機(jī)水平測(cè)量原理:在部件表面規(guī)定的位置,按照型架中的專(zhuān)用裝置標(biāo)出點(diǎn)的記號(hào),這些點(diǎn)為水平測(cè)量點(diǎn),實(shí)際上是將飛機(jī)理論軸線轉(zhuǎn)換到部件外表面,作為測(cè)量基準(zhǔn)。測(cè)量時(shí),只要檢查這些點(diǎn)相互位置的數(shù)據(jù),就可以確定部件相對(duì)位置的幾何參數(shù)是否符合技術(shù)條件。圖4-92中,1-10各測(cè)量點(diǎn)都在部件裝配時(shí)定出,用水平儀將1、2和1‘調(diào)到同一水平面內(nèi),再用經(jīng)緯儀把7、8調(diào)到一個(gè)垂直面內(nèi),然后用水平儀、經(jīng)緯儀分別測(cè)3、
4、
9、
10就可判斷機(jī)身各段的同軸度、機(jī)翼安裝角、下反角等。也可設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)水平測(cè)量臺(tái)或測(cè)量夾具(圖4-93)代替水平儀和經(jīng)緯儀,可減少對(duì)接和水平測(cè)量時(shí)間。飛機(jī)水平測(cè)量原理:(2)系統(tǒng)設(shè)備的安裝、調(diào)整和檢驗(yàn)現(xiàn)在的飛機(jī)中系統(tǒng)和設(shè)備非常復(fù)雜,包括:發(fā)動(dòng)機(jī)、油箱、燃滑油系統(tǒng)、動(dòng)力操縱系統(tǒng)、液壓與冷氣系統(tǒng)、起落架及收放機(jī)構(gòu)、訊號(hào)系統(tǒng)、飛機(jī)操縱系統(tǒng),特種系統(tǒng)及軍械系統(tǒng)等等。安裝、調(diào)整、試驗(yàn)工作量很大。1)實(shí)體安裝依據(jù)-樣機(jī) 飛機(jī)總裝時(shí)有些系統(tǒng)很難用圖紙和技術(shù)條件描述清楚,比如管路、線路等是在空間布置的,而設(shè)計(jì)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(bǔ)充依據(jù)。如座艙樣機(jī)、前機(jī)身樣機(jī)、中翼樣機(jī)等。它們實(shí)際上是飛機(jī)某些局部的實(shí)體模型。 對(duì)管路中的彎管零件,可通過(guò)樣機(jī)獲得正確的外形和尺寸,作為加工的實(shí)樣,對(duì)彎管工裝進(jìn)行協(xié)調(diào)。 當(dāng)飛機(jī)內(nèi)部的系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單時(shí),也可不另外作樣機(jī),而是用試制的第一架飛機(jī)作為樣機(jī)。 樣機(jī)或第一架飛機(jī)是各種系統(tǒng)的補(bǔ)充安裝依據(jù),容易確保各系統(tǒng)的安裝順序,避免干擾和元件相碰的現(xiàn)象,提高生產(chǎn)效率。(2)系統(tǒng)設(shè)備的安裝、調(diào)整和檢驗(yàn)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(jié)合。必須遵守的原則:※盡量增加地面準(zhǔn)備工作,盡量在機(jī)外或部件上完成;※盡量減少機(jī)上工作-又稱(chēng)裝配站工作。 如圖4-94中的液壓系統(tǒng)部分附件和導(dǎo)管可預(yù)先在飛機(jī)外安裝在固定板上,調(diào)整試驗(yàn)好再到飛機(jī)上接通管路。 圖4-95的發(fā)動(dòng)機(jī)裝置,可在預(yù)裝架上預(yù)先安裝液壓泵、壓氣機(jī)、進(jìn)氣管、燃滑油導(dǎo)管、電纜等,再進(jìn)行局部系統(tǒng)的試驗(yàn)。甚至可以預(yù)裝發(fā)動(dòng)機(jī)罩等。 飛機(jī)上的總裝要盡可能避免切削工作,防止工具或標(biāo)準(zhǔn)件遺落在機(jī)體內(nèi)。2)安裝工作的合理劃分第七章飛機(jī)構(gòu)造的工藝性問(wèn)題第一節(jié)飛機(jī)構(gòu)造工藝性一般概念一.構(gòu)造工藝性是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)本身的一種屬性構(gòu)造工藝性: 在保證滿足產(chǎn)品使用前提下,在制造過(guò)程中允許采用合理而經(jīng)濟(jì)的工藝方法,從而達(dá)到高生產(chǎn)指標(biāo)的那些構(gòu)造屬性。高生產(chǎn)指標(biāo):工作量小、加工簡(jiǎn)便、生產(chǎn)周期短、產(chǎn)品成本低。任何產(chǎn)品的工藝性都具有幾方面的特征:優(yōu)質(zhì)、高效、低成本。二.構(gòu)造工藝性是和生產(chǎn)條件有關(guān)的一個(gè)概念 也就是說(shuō),構(gòu)造工藝性是相對(duì)的,與生產(chǎn)條件有關(guān):-飛機(jī)的生產(chǎn)規(guī)模;-總產(chǎn)量大小;-現(xiàn)行的工藝水平;-原材料以及設(shè)備的供應(yīng)能力;-技術(shù)改造可能性以及外協(xié)條件等。第七章飛機(jī)構(gòu)造的工藝性問(wèn)題如批量生產(chǎn)工藝性好的結(jié)構(gòu),在單件生產(chǎn)時(shí)就不一定好。三.要從全局觀點(diǎn)考慮構(gòu)造工藝性 對(duì)飛機(jī)構(gòu)造工藝性要從飛機(jī)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求以及整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程全面考慮,不可片面地過(guò)分強(qiáng)調(diào)工藝上的要求而不顧其他,要在保證不降低飛機(jī)的戰(zhàn)術(shù)性能和維修性能的條件下,盡量去改善飛機(jī)構(gòu)造工藝性。 而氣動(dòng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度上的要求經(jīng)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(jī)原來(lái)設(shè)計(jì)的襟翼內(nèi)蒙皮上有12個(gè)深度32毫米的鼓包,變形量大,-手敲:無(wú)法保證最小變薄量;-落錘:上模重量超過(guò)5噸,沒(méi)有這樣大設(shè)備;改為:鉚接裝配結(jié)構(gòu),雖然犧牲一定的重量,但結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度等滿足設(shè)計(jì)要求, 且縮短制造周期、降低了成本。如批量生產(chǎn)工藝性好的結(jié)構(gòu),在單件生產(chǎn)時(shí)就不一定好。第二節(jié)飛機(jī)設(shè)計(jì)各階段的工藝性問(wèn)題飛機(jī)設(shè)計(jì)全過(guò)程: 草圖(總體)設(shè)計(jì)-技術(shù)(打樣)設(shè)計(jì)-工作設(shè)計(jì)-修改設(shè)計(jì)。經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明:從設(shè)計(jì)一開(kāi)始就必須注意到構(gòu)造的工藝性問(wèn)題。 資料顯示,如果以飛機(jī)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中改善結(jié)構(gòu)工藝性的全部措施所獲得的總效果為100%,則各設(shè)計(jì)階段對(duì)其改善構(gòu)造工藝性的貢獻(xiàn)為:-草圖設(shè)計(jì):35%;-技術(shù)設(shè)計(jì):40%;-工作設(shè)計(jì):20%;-修改設(shè)計(jì):5%。1)草圖設(shè)計(jì)階段:內(nèi)容是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求選定飛機(jī)型式及主要參數(shù)和幾何尺寸;選定各部件的大致構(gòu)造型式及各主要系統(tǒng)(操縱系統(tǒng),燃油系統(tǒng),起落架收放機(jī)構(gòu)等)型式;完成飛機(jī)三名圖和總體布局及飛機(jī)分解草圖;繪制各部件的理論圖。第二節(jié)飛機(jī)設(shè)計(jì)各階段的工藝性問(wèn)題該階段的構(gòu)造工藝性問(wèn)題:-飛機(jī)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(shè)計(jì)分離面的工藝性;-各系統(tǒng)、設(shè)備、附件的安裝工藝性;-部件及主要組合件結(jié)構(gòu)的繼承性。2)技術(shù)設(shè)計(jì)階段:內(nèi)容有:-按總體布局完成各部件打樣圖,進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置;-制造樣機(jī),布置、協(xié)調(diào)各系統(tǒng)、設(shè)備;-確定各部件的工藝分離面;-繪制重要零構(gòu)件的工作草圖。該階段的工藝性問(wèn)題:-各部件主要受力構(gòu)件的布置要使工藝方法盡量簡(jiǎn)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(xié)調(diào)互換;-提高部件結(jié)構(gòu)的整體性。該階段的構(gòu)造工藝性問(wèn)題:3)工作設(shè)計(jì)階段:全面進(jìn)行工程設(shè)計(jì),內(nèi)容有:-具體設(shè)計(jì)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(chǎn)技術(shù)條件、公差要求等;-畫(huà)出各部件總圖、組件、零件圖、毛坯圖;-各系統(tǒng)、設(shè)備的安裝圖。該階段的工藝性問(wèn)題:-材料的合理選用;-減少零件的品種和數(shù)量,提高零件的重復(fù)性;-提高結(jié)構(gòu)型式和尺寸的規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)化程度;-技術(shù)要求的合理性;-零件的加工性;-提高結(jié)構(gòu)的可裝配性。4)修改設(shè)計(jì)階段: 在試制完成后,轉(zhuǎn)入批生產(chǎn)之前,需要對(duì)設(shè)計(jì)的新機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改,改進(jìn)問(wèn)題和缺點(diǎn),使其適應(yīng)于批生產(chǎn)的要求。3)工作設(shè)計(jì)階段:該階段的工藝性問(wèn)題:-改善勞動(dòng)條件,有利于機(jī)械化,提高生產(chǎn)效率;-工藝分離面的進(jìn)一步劃分;-提高結(jié)構(gòu)型式和尺寸的規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)化程度;-擴(kuò)大設(shè)計(jì)(結(jié)構(gòu))補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用范圍;-進(jìn)一步提高零件和結(jié)構(gòu)的規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)化程度。 飛機(jī)構(gòu)造工藝性問(wèn)題綜合性強(qiáng)、涉及面廣,要求設(shè)計(jì)人員要與工藝人員相互配合、密切協(xié)作,把好“工藝性審查”關(guān)。該階段的工藝性問(wèn)題:部件的主要零、構(gòu)件在部件上的布置情況對(duì)工藝性影響也很大。如機(jī)翼有上反角或下反角時(shí),翼肋的布置可以垂直于水平基準(zhǔn)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(lèi)部件上的翼肋布置,應(yīng)使翼肋彎邊(緣條)盡可能不形成閉斜角;-在有旋轉(zhuǎn)軸線的機(jī)身類(lèi)段、部件上,應(yīng)使隔框垂直于旋轉(zhuǎn)軸線,見(jiàn)圖7-5(b),隔框呈圓形,而且斜角不變,工藝性好,(a)隔框?yàn)闄E圓形,且變斜角,不好。-機(jī)身類(lèi)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(guò)部件旋轉(zhuǎn)軸線的徑向平面內(nèi),使長(zhǎng)桁僅在該徑向平面內(nèi)彎曲,否則出現(xiàn)雙曲度或彎扭,圖7-6。部件的主要零、構(gòu)件在部件上的布置情況對(duì) 特別象圖7-7的W形復(fù)雜截面機(jī)身大梁,如果在兩個(gè)平面內(nèi)彎曲或彎扭,不僅很難制造,也非常不好協(xié)調(diào)。-對(duì)翼面類(lèi)部件的縱向骨架元件的布置,其軸線應(yīng)盡可能在弦等百分線上。 特別象圖7-7的W形復(fù)雜截面機(jī)身大梁,如果在兩個(gè)平面內(nèi)彎二.機(jī)體和部件結(jié)構(gòu)的可劃分性(分離面)設(shè)計(jì)分離面飛機(jī)機(jī)體分離面工藝分離面設(shè)計(jì)分離面:為滿足構(gòu)造和使用上的要求而對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)劃分成若干部件。 如為操縱需要而劃分出的活動(dòng)翼面(襟翼、副翼、舵面),為更換、維護(hù)、檢修的需要把機(jī)身分成前、后機(jī)身兩個(gè)部件。設(shè)計(jì)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(jī)改型的可能性,如圖7-8,分離面I的設(shè)置是考慮氣密駕駛艙可用于幾種不同的改型飛機(jī);分離面II是考慮只改變機(jī)身尾段就可構(gòu)成另一種改型飛機(jī)。工藝分離面選?。涸瓌t上凡是部件上能單獨(dú)、平行裝配的結(jié)構(gòu)件都可按工藝分離面進(jìn)行劃分。二.機(jī)體和部件結(jié)構(gòu)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(dá)到以下效果:-結(jié)構(gòu)開(kāi)敞可達(dá)性好,改善工作條件,易于保證裝配質(zhì)量;-便于實(shí)現(xiàn)分散裝配和組織平行作業(yè),有利于提高機(jī)械化程度。如圖7-9示出的直升機(jī)尾梁,如果不劃分成鈑件,則裝配工作條件很差,生產(chǎn)率低,裝配周期長(zhǎng),裝配質(zhì)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(jié)構(gòu)的鈑件化,在裝配工藝上有重要意義。-對(duì)翼面類(lèi)部件,典型劃分是沿翼梁劃分鈑件,圖7-10;-對(duì)機(jī)身類(lèi)部件,一般沿較強(qiáng)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(jié)構(gòu)的鈑件化,在裝配工藝上有重三.段、部件的對(duì)接工藝性主要取決于對(duì)接接頭的結(jié)構(gòu)形式、接頭的配合尺寸和技術(shù)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(duì)接工藝性取決于對(duì)接螺栓和螺栓孔之間的公稱(chēng)尺寸、公差和技術(shù)條件。-孔栓間隙為零的接頭:在部件裝配時(shí)接頭孔一般需要留余量,為滿足對(duì)接互換要求,要在對(duì)接前,用相互協(xié)調(diào)的專(zhuān)用精加工型架或?qū)咏g孔平板,分別對(duì)接頭孔進(jìn)行精加工。-給定孔栓間隙的接頭:一般0.2~0.8毫米,可簡(jiǎn)化協(xié)調(diào)互換方法,可在制造過(guò)程中接頭孔不留余量,部件裝配完可以不做不加工直接對(duì)接。前提:接頭傳力的設(shè)計(jì)條件允許的情況下。(2)叉耳式接頭其對(duì)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(wú)結(jié)構(gòu)補(bǔ)償有關(guān)。三.段、部件的對(duì)接工藝性(3)套筒式接頭 圖7-13,主要用于旋轉(zhuǎn)體部件的對(duì)接面,如靶機(jī)的前、后機(jī)身與機(jī)身中段的對(duì)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(xié)調(diào)互換。(4)條帶式接頭圖7-14,是利用鋼帶把兩個(gè)部件連接起來(lái),如某轟炸機(jī)中、外翼的對(duì)接就局部采用了這種接頭。工藝性較差,不易保證對(duì)接的互換性。(3)套筒式接頭(4)條帶式接頭四.系統(tǒng)、設(shè)備和成件安裝結(jié)構(gòu)的安裝工藝性 安裝中存在的問(wèn)題:飛機(jī)機(jī)體空間極其有限,結(jié)構(gòu)開(kāi)敞性差,而且安裝工作又集中在駕駛艙段內(nèi),工作條件差,難于平行作業(yè),安裝周期長(zhǎng)。原則:適當(dāng)分散。把系統(tǒng)、設(shè)備和附件的安裝,分散到有關(guān)部件、段件和鈑件上去。如圖7-18,某大型客機(jī)液壓系統(tǒng)分散地布置在幾個(gè)區(qū)內(nèi)。四.系統(tǒng)、設(shè)備和成件安裝結(jié)構(gòu)的安裝工藝性五.飛機(jī)結(jié)構(gòu)的繼承性 繼承性是指新型飛機(jī)上繼承原準(zhǔn)機(jī)或已成批生產(chǎn)機(jī)種上的零件、組合件及部件的利用程度。優(yōu)點(diǎn):減少設(shè)計(jì)和生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量,工裝重復(fù)利用率高,縮短試制周期,降低研制費(fèi)用,有利于產(chǎn)品質(zhì)量的改善和提高,也有利于使用和維修。五.飛機(jī)結(jié)構(gòu)的繼承性混合鉚接過(guò)程:結(jié)構(gòu)預(yù)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(yàn)。缺點(diǎn):工藝復(fù)雜、裝配周期長(zhǎng)、鉚接質(zhì)量不易保證,勞動(dòng)條件差。采用密封鉚釘,配合簡(jiǎn)單的縫外密封可取代混合密封,可做到減輕結(jié)構(gòu)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?;旌香T接過(guò)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(duì)孔壁的擠壓力使釘孔產(chǎn)生徑向壓應(yīng)力和切向壓應(yīng)力,當(dāng)擠壓力大到能使孔壁一定深度內(nèi)材料產(chǎn)生塑性變形時(shí),鉚接力卸除后,彈性區(qū)要卸載但會(huì)受到塑性變形區(qū)的阻礙,就在孔壁附近產(chǎn)生殘余的切向壓應(yīng)力,可在結(jié)構(gòu)受外載時(shí)降低孔壁最大應(yīng)力點(diǎn)處的交變應(yīng)力水平。加上鉚釘桿對(duì)孔壁的支撐作用,使孔壁附近的應(yīng)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(diǎn),結(jié)構(gòu)的疲勞壽命要高得多。干涉量:1.5~3.0%時(shí),在結(jié)構(gòu)疲勞壽命、防止鉚接變形和應(yīng)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(chēng)為自封鉚接,具有可靠的密封性。工藝過(guò)程與無(wú)頭鉚釘略有不同,是用原有釘頭作為墩頭,放在結(jié)構(gòu)內(nèi)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(guó)內(nèi)LY10鋁合金。扁圓頭或平錐頭鉚釘作干涉配合鉚接稱(chēng)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(dòng)抽釘鉗或氣動(dòng)抽釘拉槍拉動(dòng)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(dòng)芯桿進(jìn)入釘套,釘套尾椎失穩(wěn)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(shí),芯桿圓柱部分在進(jìn)入釘套使其脹粗的同時(shí),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(huán)套(釘帽)組成,鉚接過(guò)程見(jiàn)圖4-38.鉚接時(shí)釘桿無(wú)須變形,而是環(huán)套變形嵌入釘桿細(xì)頸內(nèi)形成接頭,所以可用高強(qiáng)度合金鋼制造,能承受高剪力。(2)高抗剪鉚釘(3)環(huán)槽鉚釘:由釘桿和釘套組成。鉚接后,釘套被擠入釘桿的環(huán)形槽內(nèi),形成緊固接頭。既能受剪,又可抗拉,又稱(chēng)為螺栓鉚釘。鉚接時(shí)可以拉鉚(圖4-39),也可以錘鉚(圖4-40)。(3)環(huán)槽鉚釘:環(huán)槽鉚釘鉚接后的拉脫力及抗剪強(qiáng)度指標(biāo)可見(jiàn)表4-1(略)和圖4-41.釘套材料一般為L(zhǎng)Y1或LY12.5.鉚接結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)(1)適合于機(jī)械化鉚接;(2)便于保證鉚接質(zhì)量;(3)有利于提高鉚縫的疲勞壽命。環(huán)槽鉚釘鉚接后的拉脫力及抗剪強(qiáng)度指標(biāo)可見(jiàn)表4-1(略)和圖4二.螺栓連接三.膠粘連接四.復(fù)合材料連接五.點(diǎn)焊(以上內(nèi)容自學(xué)并上交讀書(shū)報(bào)告)二.螺栓連接
第三節(jié)飛機(jī)部件裝配過(guò)程裝配工藝過(guò)程擬定順序:分析部件結(jié)構(gòu)及技術(shù)條件→依據(jù)生產(chǎn)規(guī)模估算勞動(dòng)量→制訂部件裝配方案。裝配方案內(nèi)容:
(1)工藝分離面得選?。?/p>
(2)反映裝配工作分散程度的指令性裝配工藝規(guī)程和裝配圖表;
(3)表示部件內(nèi)外協(xié)調(diào)關(guān)系和保證部件協(xié)調(diào)的工藝裝備之間的協(xié)調(diào)圖 表;(4)工藝裝備品種表。 批生產(chǎn)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(jìn)行裝配。裝配過(guò)程幾個(gè)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(nèi)部設(shè)備及試驗(yàn)。
一.薄壁結(jié)構(gòu)部件的鉚接裝配 薄壁結(jié)構(gòu)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(jìn)行裝配,利用型架上的定位夾緊件確定零件之間的相對(duì)位置,防止零件變形,保證裝配件具有準(zhǔn)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(jiǎn)單,一般用裝配夾具或裝配孔定位零件進(jìn)行裝配。見(jiàn)圖4-72。一.薄壁結(jié)構(gòu)部件的鉚接裝配板件裝配主要是蒙皮和縱向骨架零件(長(zhǎng)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(nèi)外卡板定位零件 是典型的板件裝配用的型架結(jié)構(gòu),定位可靠,但型架結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造費(fèi)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(zhǎng)桁(2)內(nèi)型板定位 型架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便。圖4-74。但只適合裝配蒙皮較薄、曲度較小的機(jī)身板件,用金屬繃帶或橡皮繩施力。對(duì)曲度大或厚蒙皮可能出現(xiàn)壓緊力不足,不宜采用。(2)內(nèi)型板定位 (3)包絡(luò)板定位 見(jiàn)圖4-75。板件的整個(gè)外表面直接固定在型架的包絡(luò)板(鉆模板)上,并在型架內(nèi)鉆孔、鉚接。鉚接變形較小,尤其可以防止薄蒙皮經(jīng)常出現(xiàn)的蒙皮鼓動(dòng)現(xiàn)象。適合于形狀復(fù)雜且剛度小的結(jié)構(gòu)裝配,由于制造復(fù)雜,用得不多。(4)按裝配孔定位對(duì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單得板件可用裝配孔定位直接裝配,不必用型架。(3)包絡(luò)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(nèi)容比段件多一些,原因是部件裝配中有附件及系統(tǒng)安裝和試驗(yàn)工作。(1)架內(nèi)裝配 零件和組合件在型架上定位和連接,這對(duì)保證部件對(duì)接接頭和氣動(dòng)外形的準(zhǔn)確度非常重要,所以部件總裝配都是在型架內(nèi)進(jìn)行的。但缺點(diǎn)是工作量大、工作不開(kāi)敞、勞動(dòng)效率低、周期長(zhǎng)。所以成批生產(chǎn)時(shí),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(zhǔn)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(dòng)外形準(zhǔn)確度的前提下,盡量移到架外進(jìn)行。 幾種典型的方法如下:
1)按外形卡板定位:部件的氣動(dòng)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(zhǔn)的部件裝配。2.段件、部件裝配2)按定位孔定位:為簡(jiǎn)化型架的結(jié)構(gòu),某些剛性大的部件或以骨架為基準(zhǔn)裝配的輕型飛機(jī)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(nèi)型板(假肋或假框)定位:即以蒙皮內(nèi)形定位,部件的氣動(dòng)外形由內(nèi)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(dāng)位置附加工藝接頭,布置在較強(qiáng)的骨架上,部件裝配完后就卸掉,它在裝配時(shí)起定位和支撐作用。圖4-80為機(jī)身尾段裝配型架,側(cè)壁支持在4個(gè)工藝接頭上,調(diào)整機(jī)構(gòu)可使側(cè)壁外形對(duì)正貼緊卡板定位??珊?jiǎn)化型架的結(jié)構(gòu)。4)工藝接頭定位:(2)架外裝配 部件在架內(nèi)裝配到一定程度后就具有足夠的剛性了,這時(shí)可取出部件在架外進(jìn)行裝配工作(如補(bǔ)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(guò)程中,因?yàn)槎ㄎ徽`差及鉚接變形等不可避免的會(huì)使部件的接頭位置產(chǎn)生誤差,為了保證部件對(duì)接接頭的互換性,鉚接裝配的部件都用工藝補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ瑢?duì)裝配完畢的部件對(duì)接接頭做精加工,一般是在專(zhuān)用的精加工型架或機(jī)床上進(jìn)行。圖4-81。(4)附件、系統(tǒng)的安裝和試驗(yàn) 飛機(jī)部件內(nèi)部要安裝許多的附件和系統(tǒng)(操縱、液壓、冷氣、電氣、燃油系統(tǒng)等),為了減少飛機(jī)總裝配的工作量,這些盡量在部裝時(shí)完成,之后還要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行工作可靠性試驗(yàn)。(2)架外裝配二.夾層結(jié)構(gòu)部件的裝配 夾層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是剛度大、重量輕,飛機(jī)上用的很普遍。最多的是膠接鋁合金蜂窩結(jié)構(gòu)。如圖4-82的直升機(jī)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(jié)構(gòu),后段兩側(cè)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(gè)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(jiàn)圖4-83,軟鋁箔蜂窩,生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定,常用的方法。二.夾層結(jié)構(gòu)部件的裝配蜂窩塊形狀有平面的、楔形和曲面的,所以要經(jīng)過(guò)機(jī)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(jiǎn)單方便、效率高,但只適用于等剖面或形狀簡(jiǎn)單的工件。2)先拉伸成蜂窩塊,然后加工外形。但因?yàn)榉涓C璧薄,切削時(shí)易倒伏,且表面不光滑。所以,加工時(shí)要采取措施:如加填料(石蠟、松香、水玻璃),或冰凍法等。加工時(shí)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(zhǎng)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(shí)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(dǎo)管和配重等??稍趭A具中加壓,然后一起放入熱壓罐中固化。(4)槳葉架內(nèi)總裝和膠結(jié) 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(jìn)行,用機(jī)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(duì)翼尖、調(diào)整片等做架外安裝和鉚接,并對(duì)表面作密封,測(cè)量扭角等。(5)槳葉稱(chēng)重和平衡(2)后段件膠接裝配旋翼各槳葉應(yīng)是靜平衡的,它是動(dòng)平衡的必要條件。所以制造過(guò)程中一定作好重量控制?!惶状罅旱闹亓坎畈辉试S超過(guò)0.4千克,靜力矩差不超過(guò)2千克·米;※后段件重量差不得超過(guò)15克。稱(chēng)重和平衡的步驟:展向平衡(測(cè)量展向靜力矩)→弦向平衡(測(cè)弦向重心位置偏差)。三.部件裝配的檢驗(yàn)內(nèi)容是部件外形準(zhǔn)確度、部件內(nèi)部附件和系統(tǒng)安裝質(zhì)量和工作性能。(1)部(段)件外形準(zhǔn)確度檢驗(yàn)可在裝配該部件的總裝型架上進(jìn)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(wú)倒角檢驗(yàn)銷(xiāo)。缺點(diǎn):不太準(zhǔn)確。更精確的檢驗(yàn)方法:旋翼各槳葉應(yīng)是靜平衡的,它是動(dòng)平衡的必要條件。所以制造過(guò)程中※用等距樣板配合檢驗(yàn)量規(guī)進(jìn)行: 圖4-88,將樣板按基準(zhǔn)面(前、后梁)固定在部件受檢驗(yàn)剖面上,然后再用千分墊測(cè)量貼合程度。對(duì)接接頭尺寸是用量規(guī)和檢驗(yàn)銷(xiāo)檢查(見(jiàn)圖4-89)。缺點(diǎn):操作麻煩。※用等距樣板配合檢驗(yàn)量規(guī)進(jìn)行:較完善的方法:用檢驗(yàn)型架,構(gòu)造與裝配型架大致相同,但檢驗(yàn)型架剛度要更大,其卡板按部件的理論外形放大一個(gè)等距間隙,圖4-90.測(cè)量準(zhǔn)確度可達(dá)±0.2毫米。缺點(diǎn):要增加檢驗(yàn)工裝,成本高,對(duì)大型部件也不方便。較完善的方法:用檢驗(yàn)型架,構(gòu)造與裝配型架大致相同,但檢驗(yàn)型架(2)部件內(nèi)的系統(tǒng)檢驗(yàn)檢驗(yàn)內(nèi)容:密封性檢驗(yàn)、電阻測(cè)量和系統(tǒng)的工作檢驗(yàn)等。密封性檢驗(yàn):對(duì)氣密座艙、整體油箱、燃油導(dǎo)管和儀表導(dǎo)管都要檢查氣密性。電阻測(cè)量:防止靜電作用,各板件之間經(jīng)常用10%左右的非陽(yáng)極化鉚釘連接,舵面和機(jī)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(yàn)它們的電阻值是否在規(guī)定的范圍之內(nèi)。一般在100微歐~2000微歐之間。對(duì)起落架、襟翼、艙門(mén)、炸彈和副油箱釋放機(jī)構(gòu)要檢查收放時(shí)間、幾何位置、動(dòng)作協(xié)調(diào)性以及鎖鉤裝置的工作情況。系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)可在專(zhuān)用的檢驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行。檢驗(yàn)臺(tái)要能模擬與被檢驗(yàn)部件對(duì)接的那一部分。圖4-91是機(jī)翼檢驗(yàn)臺(tái)示意圖??蓹z驗(yàn)機(jī)翼內(nèi)部各種系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)的工作效果,如襟翼、副翼的偏轉(zhuǎn)角,副油箱和炸彈的投放,油箱的注油和放油系統(tǒng)等。(2)部件內(nèi)的系統(tǒng)檢驗(yàn)第四節(jié)飛機(jī)總裝配一.飛機(jī)總裝配工作內(nèi)容(1)飛機(jī)各段、部件的對(duì)接及水平測(cè)量有兩種部件分離面對(duì)接接頭形式:1)接頭有設(shè)計(jì)補(bǔ)償:對(duì)接時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)補(bǔ)償即可保證部件相對(duì)位置,無(wú)須補(bǔ)償加工;2)接頭無(wú)設(shè)計(jì)補(bǔ)償:應(yīng)采用工藝補(bǔ)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(jìn)行精加工,達(dá)到互換的要求。 對(duì)完全互換的段、部件,對(duì)接時(shí)裝上螺栓、墊圈和螺母,以對(duì)稱(chēng)的方式用定力扳手?jǐn)Q緊螺母后上保險(xiǎn),最后再做水平測(cè)量檢查。這種對(duì)接最簡(jiǎn)單,水平測(cè)量是一個(gè)檢驗(yàn)工序。 對(duì)非互換的段部件,對(duì)接時(shí)用水平測(cè)量方法調(diào)整和確定相對(duì)位置后,將對(duì)接接頭一起配鉆(擴(kuò)、絞孔)。這時(shí)的對(duì)接工作量大、周期長(zhǎng),水平測(cè)量是一個(gè)定位和調(diào)整工序。 對(duì)有條件互換的段部件,在水平測(cè)量時(shí)還要采取一定的補(bǔ)償措施,如在接頭中加墊片調(diào)整,這時(shí)水平測(cè)量不僅是檢驗(yàn)工序,同時(shí)還是調(diào)整工序。第四節(jié)飛機(jī)總裝配飛機(jī)水平測(cè)量原理:在部件表面規(guī)定的位置,按照型架中的專(zhuān)用裝置標(biāo)出點(diǎn)的記號(hào),這些點(diǎn)為水平測(cè)量點(diǎn),實(shí)際上是將飛機(jī)理論軸線轉(zhuǎn)換到部件外表面,作為測(cè)量基準(zhǔn)。測(cè)量時(shí),只要檢查這些點(diǎn)相互位置的數(shù)據(jù),就可以確定部件相對(duì)位置的幾何參數(shù)是否符合技術(shù)條件。圖4-92中,1-10各測(cè)量點(diǎn)都在部件裝配時(shí)定出,用水平儀將1、2和1‘調(diào)到同一水平面內(nèi),再用經(jīng)緯儀把7、8調(diào)到一個(gè)垂直面內(nèi),然后用水平儀、經(jīng)緯儀分別測(cè)3、
4、
9、
10就可判斷機(jī)身各段的同軸度、機(jī)翼安裝角、下反角等。也可設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)水平測(cè)量臺(tái)或測(cè)量夾具(圖4-93)代替水平儀和經(jīng)緯儀,可減少對(duì)接和水平測(cè)量時(shí)間。飛機(jī)水平測(cè)量原理:(2)系統(tǒng)設(shè)備的安裝、調(diào)整和檢驗(yàn)現(xiàn)在的飛機(jī)中系統(tǒng)和設(shè)備非常復(fù)雜,包括:發(fā)動(dòng)機(jī)、油箱、燃滑油系統(tǒng)、動(dòng)力操縱系統(tǒng)、液壓與冷氣系統(tǒng)、起落架及收放機(jī)構(gòu)、訊號(hào)系統(tǒng)、飛機(jī)操縱系統(tǒng),特種系統(tǒng)及軍械系統(tǒng)等等。安裝、調(diào)整、試驗(yàn)工作量很大。1)實(shí)體安裝依據(jù)-樣機(jī) 飛機(jī)總裝時(shí)有些系統(tǒng)很難用圖紙和技術(shù)條件描述清楚,比如管路、線路等是在空間布置的,而設(shè)計(jì)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(bǔ)充依據(jù)。如座艙樣機(jī)、前機(jī)身樣機(jī)、中翼樣機(jī)等。它們實(shí)際上是飛機(jī)某些局部的實(shí)體模型。 對(duì)管路中的彎管零件,可通過(guò)樣機(jī)獲得正確的外形和尺寸,作為加工的實(shí)樣,對(duì)彎管工裝進(jìn)行協(xié)調(diào)。 當(dāng)飛機(jī)內(nèi)部的系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單時(shí),也可不另外作樣機(jī),而是用試制的第一架飛機(jī)作為樣機(jī)。 樣機(jī)或第一架飛機(jī)是各種系統(tǒng)的補(bǔ)充安裝依據(jù),容易確保各系統(tǒng)的安裝順序,避免干擾和元件相碰的現(xiàn)象,提高生產(chǎn)效率。(2)系統(tǒng)設(shè)備的安裝、調(diào)整和檢驗(yàn)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(jié)合。必須遵守的原則:※盡量增加地面準(zhǔn)備工作,盡量在機(jī)外或部件上完成;※盡量減少機(jī)上工作-又稱(chēng)裝配站工作。 如圖4-94中的液壓系統(tǒng)部分附件和導(dǎo)管可預(yù)先在飛機(jī)外安裝在固定板上,調(diào)整試驗(yàn)好再到飛機(jī)上接通管路。 圖4-95的發(fā)動(dòng)機(jī)裝置,可在預(yù)裝架上預(yù)先安裝液壓泵、壓氣機(jī)、進(jìn)氣管、燃滑油導(dǎo)管、電纜等,再進(jìn)行局部系統(tǒng)的試驗(yàn)。甚至可以預(yù)裝發(fā)動(dòng)機(jī)罩等。 飛機(jī)上的總裝要盡可能避免切削工作,防止工具或標(biāo)準(zhǔn)件遺落在機(jī)體內(nèi)。2)安裝工作的合理劃分第七章飛機(jī)構(gòu)造的工藝性問(wèn)題第一節(jié)飛機(jī)構(gòu)造工藝性一般概念一.構(gòu)造工藝性是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)本身的一種屬性構(gòu)造工藝性: 在保證滿足產(chǎn)品使用前提下,在制造過(guò)程中允許采用合理而經(jīng)濟(jì)的工藝方法,從而達(dá)到高生產(chǎn)指標(biāo)的那些構(gòu)造屬性。高生產(chǎn)指標(biāo):工作量小、加工簡(jiǎn)便、生產(chǎn)周期短、產(chǎn)品成本低。任何產(chǎn)品的工藝性都具有幾方面的特征:優(yōu)質(zhì)、高效、低成本。二.構(gòu)造工藝性是和生產(chǎn)條件有關(guān)的一個(gè)概念 也就是說(shuō),構(gòu)造工藝性是相對(duì)的,與生產(chǎn)條件有關(guān):-飛機(jī)的生產(chǎn)規(guī)模;-總產(chǎn)量大?。?現(xiàn)行的工藝水平;-原材料以及設(shè)備的供應(yīng)能力;-技術(shù)改造可能性以及外協(xié)條件等。第七章飛機(jī)構(gòu)造的工藝性問(wèn)題如批量生產(chǎn)工藝性好的結(jié)構(gòu),在單件生產(chǎn)時(shí)就不一定好。三.要從全局觀點(diǎn)考慮構(gòu)造工藝性 對(duì)飛機(jī)構(gòu)造工藝性要從飛機(jī)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求以及整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程全面考慮,不可片面地過(guò)分強(qiáng)調(diào)工藝上的要求而不顧其他,要在保證不降低飛機(jī)的戰(zhàn)術(shù)性能和維修性能的條件下,盡量去改善飛機(jī)構(gòu)造工藝性。 而氣動(dòng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度上的要求經(jīng)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(jī)原來(lái)設(shè)計(jì)的襟翼內(nèi)蒙皮上有12個(gè)深度32毫米的鼓包,變形量大,-手敲:無(wú)法保證最小變薄量;-落錘:上模重量超過(guò)5噸,沒(méi)有這樣大設(shè)備;改為:鉚接裝配結(jié)構(gòu),雖然犧牲一定的重量,但結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度等滿足設(shè)計(jì)要求, 且縮短制造周期、降低了成本。如批量生產(chǎn)工藝性好的結(jié)構(gòu),在單件生產(chǎn)時(shí)就不一定好。第二節(jié)飛機(jī)設(shè)計(jì)各階段的工藝性問(wèn)題飛機(jī)設(shè)計(jì)全過(guò)程: 草圖(總體)設(shè)計(jì)-技術(shù)(打樣)設(shè)計(jì)-工作設(shè)計(jì)-修改設(shè)計(jì)。經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明:從設(shè)計(jì)一開(kāi)始就必須注意到構(gòu)造的工藝性問(wèn)題。 資料顯示,如果以飛機(jī)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中改善結(jié)構(gòu)工藝性的全部措施所獲得的總效果為100%,則各設(shè)計(jì)階段對(duì)其改善構(gòu)造工藝性的貢獻(xiàn)為:-草圖設(shè)計(jì):35%;-技術(shù)設(shè)計(jì):40%;-工作設(shè)計(jì):20%;-修改設(shè)計(jì):5%。1)草圖設(shè)計(jì)階段:內(nèi)容是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求選定飛機(jī)型式及主要參數(shù)和幾何尺寸;選定各部件的大致構(gòu)造型式及各主要系統(tǒng)(操縱系統(tǒng),燃油系統(tǒng),起落架收放機(jī)構(gòu)等)型式;完成飛機(jī)三名圖和總體布局及飛機(jī)分解草圖;繪制各部件的理論圖。第二節(jié)飛機(jī)設(shè)計(jì)各階段的工藝性問(wèn)題該階段的構(gòu)造工藝性問(wèn)題:-飛機(jī)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(shè)計(jì)分離面的工藝性;-各系統(tǒng)、設(shè)備、附件的安裝工藝性;-部件及主要組合件結(jié)構(gòu)的繼承性。2)技術(shù)設(shè)計(jì)階段:內(nèi)容有:-按總體布局完成各部件打樣圖,進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置;-制造樣機(jī),布置、協(xié)調(diào)各系統(tǒng)、設(shè)備;-確定各部件的工藝分離面;-繪制重要零構(gòu)件的工作草圖。該階段的工藝性問(wèn)題:-各部件主要受力構(gòu)件的布置要使工藝方法盡量簡(jiǎn)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(xié)調(diào)互換;-提高部件結(jié)構(gòu)的整體性。該階段的構(gòu)造工藝性問(wèn)題:3)工作設(shè)計(jì)階段:全面進(jìn)行工程設(shè)計(jì),內(nèi)容有:-具體設(shè)計(jì)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(chǎn)技術(shù)條件、公差要求等;-畫(huà)出各部件總圖、組件、零件圖、毛坯圖;-各系統(tǒng)、設(shè)備的安裝圖。該階段的工藝性問(wèn)題:-材料的合理選用;-減少零件的品種和數(shù)量,提高零件的重復(fù)性;-提高結(jié)構(gòu)型式和尺寸的規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)化程度;-技術(shù)要求的合理性;-零件的加工性;-提高結(jié)構(gòu)的可裝配性。4)修改設(shè)計(jì)階段: 在試制完成后,轉(zhuǎn)入批生產(chǎn)之前,需要對(duì)設(shè)計(jì)的新機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改,改進(jìn)問(wèn)題和缺點(diǎn),使其適應(yīng)于批生產(chǎn)的要求。3)工作設(shè)計(jì)階段:該階段的工藝性問(wèn)題:-改善勞動(dòng)條件,有利于機(jī)械化,提高生產(chǎn)效率;-工藝分離面的進(jìn)一步劃分;-提高結(jié)構(gòu)型式和尺寸的規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)化程度;-擴(kuò)大設(shè)計(jì)(結(jié)構(gòu))補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用范圍;-進(jìn)一步
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