飞机装配定位方法及其应用案例解析

一、飞机装配定位方法及其应用案例

飞机装配过程一般是由零件先装配成比较简单的组合件和板件，然后逐渐地装配成比较复杂的锻件和部件，最后将部件对接成整架飞机。

机翼和机身具有不同的功能，故结构不同，所以要设计成两个单独的部件，发动机装在机身内，为便于更换，维护和修理，将机身分为前机身和后机身，鸵面相对于固定翼作相对运动，故划分为单独部件，某些零件设计有可卸件，以便维护，检查及装填用。

在装配过程中首要问题是要按图纸及设计要求确定零件，组合件之间的相对位置，即进行装配定位。。定位方法是完成在装配过程中定位零件、组合件的手段，包括基准件定位法、画线定位法、装配孔定位法和装配型架定位法四种常用的定位方法：

1、用基准零件定位

待装配的零件、组合件以基准零件、组合件或者先装的零件、组合件来确定装配位置。这种装配定位方法简便易行，装配开放，协调性好，在一般机械产品中大量使用。基准零件一般是先定位或安装好的零件，零件要有足够的刚度及较高的准确度，在装配时一般没有修配或补充加工等工作。在飞机制造中，液压、气动附件以及具有如（图1-1）所示，连接框和长行用的角片可以预先装在长行上，然后按角片确定框的纵向位置，或者在骨架装配时按框和长珩定位角片。这种基准件定位法要求基准件位置准确、刚性强，多用于小零件和小组合件的定位，方法简单、方便。

2、用画线定位

即待装配的零件按画在零件上的线条确定装配位置，如（图1-2）所示，角材位置按腹板上划线定位。这种定位方法准确度较低，一般用于刚性较大，无协调要求和位置准确度要求不高的零件定位；还有此方法工作效率不高，容易产生差错，所以在飞机研制阶段为了减少工艺装配数量，采用这种方法定位零件，在成批生产中作为一种辅助的定位方法

3、用装配孔定位

即是把相互连接的零件、组合件分别按一定的协调手段，具体过程如下：装配以前，在各个零件的部分铆钉位置上（一般是每隔400mm左右钻一个装配孔，孔径比铆钉孔径小）预先按各自的钻孔样板分别钻出装配孔，装配时个零件之间的相对位置按这些装配孔设置。如图1-3所示。其中，孔称为装配孔。

装配孔的数量取决于零件的尺寸和刚度，一般不少于两个。在尺寸大、刚性弱的零件上取的装配孔数量应适当增加。这种定位方法在铆接装配中应用比较广泛。它适用于平面型和单曲面壁板型组合件装配。按装配孔定位的特点：（1）定位迅速、方便；

（2）减少或简化装配型架；

（3）开敞性好；

（4）比画线定位准确度高。

用装配孔定位的装配方法不需要使用专用夹具，故在成批生产中，在保证准确度前提下，应尽量使用装配孔定位的方法。对一些形状不是很复杂的组合件或板件，如平板、单曲度以及曲度变化不大的双曲度外形板件，都可采用装配孔方法进行装配。

4、用装配型架定位

最基本的一种定位方法。准确度取决于装配型架的准确度，保证装配准确度先保证装配型架的准确度。

由于飞机的零件、组合件尺寸大，刚度小，因此，为了进一步提高零部件之间的协调性和互换性，确保装配准确度，在飞机装配中通常采用装配型架（夹具）定位来保证零组件在空间相对准确的位置关系。装配型架定位是飞机制造中最基本的一种定位方法，它除了起定位作用外，还有校正零件形状和限制装配变形的作用。

一般机械产品的装配夹具是为了提高生产生产率，而飞机装配型架的主要功能是确保零件组件在空间相对正确位置。零件定位、校正零件组件的空间位置的

准确度。

图1-4 机翼装配型架示意图

图1-4所示为机翼装配型架示意图。机翼外形由卡板定位，机翼接头及副翼悬挂接头由反映部件之间连接关系的接头定位器来定位。

飞机装配中采用了大量装配复杂的型架，使制造费用大，生产准备期长，因此，在型架设计中应仔细研究各装配单元的定位方法，在确保准确度的前提下，综合采用各种定位方法，使型架结构尽可能简单。

装配型架定位的特点：

（1）装配的准确度高，有校验零件外行和限制装配变形的作用；

（2）定位迅速、方便，可以提高装配工作生产率；

（3）装配工作不够开敞，定位件占具空间；

（4）保证产品达到生产互换和使用互换的要求；

（5）生产准备周期长。

5、用坐标定位孔定位，定位孔分别配置在型架和零件上而装配孔在装配的两个零件上。

6、用基准定位孔定位，基准定位孔是配置在两个组合件板件或者锻件，而装配孔在两个零件上

对定位的要求：

（1）保证定位符合图纸和技术条件所规定的准确度要求；

（2）定位和固定要操作简单可靠；

（3）所用的工艺装备简单，制造费用少。

二、飞机装配型架的作用及其应用案例

型架的功用：

1、保证产品的准确度及互换性。

首先，应有过定位来保证零件的准确形状，这样才能保证工件在装配过程中既有准确形状又有必须的工艺刚度。

其次，无论铆接、胶接、焊接，在连接中都产生不同程度的变形，装配型架要能限制工件的变形。

第三，一般机械制造中保证产品互换性主要通过公差及配合制度和通用量具，而飞机制造中通过相互协调的成套的装配型架。因此型架的另一特点是成套性和协调性。

2、改善劳动条件，提高装配工作生产率，降低成本。

飞机装配型架关键特性具有一般关键特性的特点，同时结合飞机柔性装配型架与数字化测控制系统在飞机装配中的应用，飞机装配型架关键特性还具有一些独特的特点：

1）在装配型架设计阶段，根据用户需求与被装配产品特点，结合当前企业拥有的加工、制造等能力，设计产品装配型架。在设计过程中主要涉及为保证飞机产品主要尺寸和位置的定位器设计、保证产品外形准确度的定位面的设计等，初步把这些主要尺寸作为关键特性进行控制。装配型架关键特性与一般关键特性一样根据关键特性的可测量性和可控制性沿制造树逐级向下传递，形成关键特性树，同时上级关键特性由下级关键特性保证。

2）在装配型架安装阶段，把设计阶段定义的保证产品主要尺寸和外形准确度等定位特征作为关键特性，在主要定位结构上设置靶标点，把测量靶标点的坐标与理论坐标相比较，进行实时反馈和补偿，精确安装各种定位器。

3）在产品装配阶段，控制系统控制随动定位器运动到理论位置以精确定位产品，把这类通过控制系统控制的随动定位器或定位机构的精确定位也作为关键特性进行控制。