航空发动机装配技术分析

航空发动机装配技术分析

发表时间：2019-09-01T18:30:11.370Z 来源：《防护工程》2019年12期作者：徐景秀郭桃都王茹雪

[导读] 航空发动机是一种高度复杂和精密的装配体，外廓尺寸和重量大、工序繁多，在装配过程中需要进行发动机装配姿态调整。

中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司辽宁省沈阳市 110000

摘要：在我国大力发展航空事业的过程中，航空发动机发挥着重要作用，而航空发动机发展的核心则在于发动机装配技术。基于此，针对航空发动机装配关键技术展开深入研究非常有必要，这对于国家航空事业的发展具有深远意义。在本文中，笔者从航空发动机装配关键技术所涉及到的内容入手，详细阐述了航空发动机装配技术，这将有助于改善发动机装配质量及装配效率。

关键词：航空发动机；装配技术；航空事业

引言

航空发动机是一种高度复杂和精密的装配体，外廓尺寸和重量大、工序繁多，在装配过程中需要进行发动机装配姿态调整，以满足操作性从而进行单元体传动组装和外部管路的安装等整机装配任务。整机装配工艺设计时，姿态调整的合理、宜人性设计，以及不同操作功能的发动机整机装配技术对科研生产效率和辅助资源的利用有着重要影响。

1现状

国外发动机多采用先进的多自由度整机装配技术，实现了小涵道比发动机操作时的升降、回转或翻转调姿技术的集成。国内发动机整机装配技术受固定高度、固定姿态调整等因素影响，与国外相比还有一定差距，具体表现在:(1)发动机回转半径大，受一维俯仰翻转加垂直安装工艺限制，使轴线距地面高度超过2m，较多工序操作人员需二次登高，致使交叉作业、效率低。(2)发动机外部管路、附件多数集中在局部，受一维俯仰翻转加水平安装工艺限制，对附件下置发动机较多工序要钻到发动机下方仰姿完成，操作强度大、安全性差。(3)发动机核心机组装、传装与总装工艺单个姿态动作需借助不同结构资源执行，整机工艺衔接性差。

2航空发动机装配技术

2.1航空发动机装配方面的关键技术

虚拟装配技术与数字化柔性设计是航空发动机装配过程中最核心的技术。在航空发动机装配技术中，虚拟装配技术占据重要地位。所谓虚拟装配指的是针对装配工业而展开虚拟仿真，其能够向航空发动机装配提供具有可视性的装配过程，进而帮助其找寻出设计方面存在的问题，改善质量情况。数字化柔性设计囊括实体建模、工艺过程设计、依托于形位公差而应用的容差分析技术等。在应用这些技术的过程中可以融合以往丰富的经验，并结合现代计划作业模式，引入数字化的管理工具。这样能够促使这些技术在航空发动机装配方面发挥更大的作用，从而全面改善航空发动机装配的质量情况，提升装配效率，推动航空发动机装配技术实现质的飞跃。

2.2装配过程数字化柔性设计

2.2.1实体建模技术

虚拟装配航空发动机模型时，首先需要充分考虑设计方案中的要求，准确分析发动机尺寸的情况，关键性尺寸要明确化。其次需要立足技术层面和理论层面，研究建模的各种方法，应用科学的建模技术。实体建模技术要研究尺寸随机建模的情况，结合具体情况，分析建模时需应用的方法。主要方法包含电子表格驱动图形、表达式和特征驱动图形、系统尺寸和参数约束等，这些方法都能够构建实体模型。

2.2.2规划设计装配过程

依据装配发动机的工作情况，对其工作流程有扎实地了解和把握。把零组件和产品各种信息引入系统中，结合装配的知识库、资源库，自动产生工作流程的相关功能，发动机产品三维数模设计是基础，要构建量具、测具、工装等各项资源库，构建工艺设计和管理的科学工作流程；结合装配基准、定位方法、装配单元等信息，建立装配过程模拟的外部环境，提供装配路径和产生的防碰路径、自动探测功能、轨迹等，深入分析装配工艺是否可行。在三维模型的装配分析的基础上，实现可视化模拟，研究装配工艺的人性化特点，模拟零件之间的关系，同时也研究装配工作的精准度，确保其能够便捷化地开展，有效地节约时间和各项资料。

2.2.3基于形位公差的装配容差分析技术

基于形位公差的装配容差分析技术是借助选择使用最佳的计算方式，分析包含装配容差和零件容差在内的模型。零件表面的粗糙度、圆度等问题不需要考虑，和配合面完全贴合；如果其中某个表面不够光滑，就需要通过点和面的配合与接触，顺利完成整个装配过程，所建立的这一平面属于虚拟配合面，其能够展现各个表面之间的配合情况，如它们彼此之间的配合出现问题，也能够直观地表现出来。

3发动机制造流程的清洁度控制方法

为了实现发动机生产制造全流程的清洁度规范性控制要求，首先需识别流程中的关键控制点，并制定针对性的工艺方法和措施。1）关键控制点1：零、部件的机械加工工序。复杂机匣的内腔及零件内部细小油路孔在进行机械加工时，容易造成切屑的残留，切屑一般呈卷曲状，卡在机匣的内腔或油路孔的拐角处，通过冲洗的方式无法将其去除，而这部件金属屑残留在零件内部将成为发动机的隐形杀手，危害极大，这类零件加工完成后一般采用高精度孔探仪进行全方位检查，对于油路孔一般采取钢球通过试验进行检测，以确定其是否有多余物污染问题，如果有则立即清除。2）关键控制点2：零件清洗工序。为了控制装配过程中多余物污染的隐患，需建设分阶段的清洗线，第一阶段先实现工序间清洗和交付产品前清洗分开，达到杜绝多余物的目的。第二阶段建立独立的交付产品前清洗生产线。3）关键控制点3：发动机装配工序。发动机装配工序是整个制造流程中最后一道工序，也是清洁度控制的重要工序，零件的装前应清洁干净；然后要进行外观检查：应保证零件表面无磕、打、碰等机械损伤，无锈蚀、漆层脱落、尖边、毛刺等外观缺陷；装配过程中要及时清理多余物，对于自锁螺母等紧固件安装时产生的金属屑要用吸尘器及时清除，对于流淌的多余胶液要用干净的擦试纸及时清除；对于保险丝类零件，安装时要将剪掉的保险丝头进行记录和清点，应保证实物与记录相符，避免保险丝在剪断时飞溅到发动机内部；装配过程中零件的配合面要涂油润滑，避免因摩擦造成多余物污染。

结语

在影响发动机发展与进步的各项现代化科学技术中，航空发动机装配技术属于至关重要的一项技术，每一个制造和设计发动机的单位，都必须深入分析和研究装配发动机的重要技术，积极进行突破和创新，强化数字化管理，避免在装配过程中产生经济损失或装配失