先进的装配连接技术在航空制造领域的应用分析

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先进 的装 配连接技术在 航空制造领域 的应 用分析
口 陈先 有 口
上海
崔 晶
景德镇 ３ ３０ ３０２
２０ ３ ０４ ６
１总参陆航部驻景德镇地 区军事代表室 ．
２ 上 海 飞 机 制 造 厂 工艺 工 程 部 ． 摘
要 ： 绍 了 自动 钻 铆 技 术 、 介 电磁 铆接 技 术 和 复 合 材 料 干 涉配 合 连 接 等 技 术 的基 本原 理 ， 简 单 分 析 了这 些 技 术 并
时 埋 头 窝 的 深 度 也 可 精 确 控 制 在 士０ ０ ． １ｍｍ 以 内 ， 再 加 上 机 床 由数 控 系 统 控 制 各 轴 运 动 ， 采 用 精 密 自动 并
化 工 装 夹 具 ， 铆 钉 镦 头 高 度 保 持 一 致 ， 受 人 为 因素 使 不 的 影 响 。 有 这 些 因 素 均 使 钉 杆 在 孔 中 充 填 质 量 大 为 所 改 善 ， 而有 利 于提 高疲 劳强 度许 用 值 。 外 ， 于钻 从 此 由 孔 时铆 接 件处 在 高夹 紧 力 下 ， 间不 会 产 生 毛刺 和进 层 入 切 屑 ， 以减 小 疲 劳 载 荷 下 发 生 磨 蚀 损 伤 的程 度 ， 可 这 些 均 有 利 于 提 高 接 头 的疲 劳 强 度 。 自动 钻 铆 技 术 从 上 世 纪 ７ 年 代 起 就 在 国 外 普 遍 采 Ｏ 用 ， 波 音 民机 的壁 板 机 铆 系 统 已 达 ６ ％ ～７ ％ ， 道 如 Ｏ ５ 麦 军 机 也 已 达 １ ． ％ ， 是 真 正 的 全 自动 钻 铆 还 需 要 解 ７５ 但 决 工 件 定 位 和 校 平 问 题 。 年 来 ， 接 正 向机 器 人 和 包 近 铆 含 机 器 人 视 觉 系 统 、 型 龙 门式 机 器 人 、 用 柔 性 工 艺 大 专 装 备 、 自动 钻 铆 机 和 坐 标 测 量 机 组 成 的柔 性 自动 化 全 装 配 系 统 发 展 。 Ｂ ６ Ｂ ７ ￣ 用 了 翼 梁 自动 装 配 系 如 ７ ７、 ７ ７ 统 ， 高 效 率 １ 倍 ， 低 费 用 ９ ％ ， 低 废 品率 ５ ％ 。 提 ４ 降 ０ 降 Ｏ 而 且 由 于 进 一 步 的 改 进 使 钻 铆 工 具 能 够 到 达 以 前 难 以达 到 的部 位 。 通 过 采 用 特 制 的 紧 固 件 ， 在 部的研 制 、 发 。 不 同 飞 机 的 结 构 为 对 象 ， ） 开 以 发 展 多 种 型 号 的数 控 自动 钻 铆 系 统 ， 仅 能 铆 接 壁 板 ， 不 还可铆 接各种 组件 ， 肋 、 、 、 面 、 缘 等 ， 而使 如 框 梁 翼 前 从
电 磁 成 形 是 使 金 属 在 脉 冲 磁 场 中受 力 而 变 形 的一
一
次性 地 连续 完 成夹 紧 、 孔 、 窝 、 胶 、 铆 、 平 钻 锪 注 放 铣
机结构 抗疲 劳性 能与 可靠性 。 统 的金属板 连接 方法 ， 传
如普通 铆接 、 接 等 ， 于疲 劳寿 命低 、 封 性 能差 、 焊 由 密 结
等 工序 。 由于 机 床 带 有 高 速 、 精 度 的 钻 削 主 轴 头 ， 高 一
次 进 给 即 能 钻 出误 差 在 Ｏ ０ ５ｍｍ 以 内 的 高 精 度 孔 ， ． ０ 同
构 重 量 增 加 和 装 配 生 产 效 率 不 高 等 原 因 ， 不 利 于 飞 都
机 整 体 性 能 的 提 升 。 了 改 善 装 配 质 量 ， 们 不 断 探 索 为 人 出 许 多 新 型 连 接 方 法 ， 自动 钻 铆 技 术 、 如 电磁 铆 接 技 术 、 进焊接 技术 和胶接 技术 等机 械 连接技 术 。 先 目前 国 外在 装 配连 接技 术 上使 用 了激光 辅 助定 位 、 算 机辅 计 助 光 学 经 纬 仪 系 统 进 行 装 配 对 接 ， 用 计 算 机 辅 助 钻 应 削 系 统 并 采 用 机 器 人 的 装 配 单 元 ， 大 提 高 了 飞 机 结 大
需 要 工 具 ， 服 了 工 具 难 以 到 达 特 殊 部 位 的 问题 。 克
１２ ． 电磁 铆 接 技 术
构 抗 疲 劳 性 能 ， 少 了操 作 人 员 数 量 ， 长 了 飞 机 的使 减 延
用 寿命 。
１ 先进 的装 配连接技术
先 进 的 装 配 连 接 技 术 指 的 是 采 用 先 进 的 机 械 方
在 航 空领 域 的应 用。
关键 词 ： 自动 钻铆 电磁 铆 接 中 图分 类 号 ：Ｈ１ １Ｖ ６ Ｔ ３ ；２
干 涉 配合
胶接
复 合 材 料 连 接 文 章 编号 ：０ ０— ９ ８２ ｏ ） １ ０ ５ ０ １０ ４ ９ （ｏ ７ １ — ０ ３— ３
文献 标 识 码 ： Ａ
现 代 飞 机 制 造 过 程 中 ， 配 连 接 质 量 直 接 影 响 飞 装
自动 钻 铆 系 统 的 工 作 覆 盖 面 大 幅 度 增 加 ， 整 个 飞 机 使
Ⅱ 工作 有 较大改 观 。 接 ２ 对各 种 干 涉 配合新 型 紧 固件进 行 自动安 装 。 ） 通 过增 加 附 件 ， 以对 两 件 紧 固 件 进 行 自动 安 装 ， 环 槽 可 如 钉 、 锁螺 栓 、 形螺 栓 等 ， 可 对无 头 铆 钉进行 干涉 高 锥 也 配合 铆 接 ， 而 提 高 铆 接 结 构 疲 劳 寿 命 ５～６ ， 提 高 从 倍 对 飞机 整体 油箱 的密封铆 接 质量有 重 大意义 。 ３ 自动钻铆 工艺 。 ） 自动 钻 铆 工 艺 是 在 一 台设 备 上
法 、 粘 剂及 热 能或 压 力使 工 件 及 部件 按 要求 准 确定 胶
位 并 结 合 在 一 起 的方 法 。
１ １ 自动 钻 铆 技 术 ．
自动 钻 铆 技 术 并 不 是 一 项 新 技 术 ， 发 展 一 直 未 其
曾 间断 ， 目前 已 被 国 内 外 航 空 企 业 所 广 泛 应 用 ， 要 包 主 括 以下 几 方 面 内 容 。