航空发动机装配过程工艺防错技术研究

航空发动机装配过程工艺防错技术研究

摘要：近年来，随着时代的发展，发动机装配过程工艺越来越复杂，同时发动

机装配的过程属于一项系统性的生产过程。在对生产发动机进行装配的过程当中

需要很多零部件，并且生产的工艺具有复杂性，装配过程的具体流程包含部件组装、总装等等。发动机装配的生产线就是将零部件根据各自的组合以及顺序要求

进行装配的生产线。在进行发动机装配的过程中，要及时发现零部件存在的质量

问题，同时对于这些问题进行及时处理，这样可有效提高发动机产品的整体质量，提高工作效率。本文笔者详细的分析了航空发动机装配过程工艺防错技术，同时

提出了防错的主要措施。

关键词：航空发动机；装配质量；防错技术

前言

航空发动机装配至关重要，为了更好地保证发动机的装配质量，使其更好地

进行工作，在生产发动机装配的时候，要对其质量问题进行严格控制，从而有效

保证发动机装配的质量过关，更好地进行工作。一款发动机拥有多达几百种零件，在装配制造过程中如果没有防错控制措施，就会导致出现产品质量问题。只有将

航空装配工艺进行具体详细的分析，才能够提出有效合理的防错方法，从而进一

步提高装配精度。

1 发动机装配质量的问题分析

1.1装配工序较多

发动机结构是比较复杂的，它会包含很多的零部件，甚至是上万个零部件，

这就导致在装配工作中比较繁琐，同时还要求每个工序之间的联系性较强。发动

机装配工作的顺序较为灵活，但是这就会出现不按顺序操作的现象，从而导致出

现遗留质量问题，甚至还会存在着一定的安全隐患，不能很好地对其进行控制。

1.2 人为因素的影响

目前我国进行发动机装配工作主要是人工进行，这样在进行发动机装配工作

中就会受人为因素的影响。发动机装配工作不仅是受人为因素的影响，还受环境

因素的影响，这样就会导致出现错装和漏装的情况，这样就会影响到发动机的完

整性与准确性。发动机受人工操作的影响，导致人工因素对发动机质量产生直接

的影响。

1.3工艺要求复杂

由于航空发动机的装配工艺十分复杂，在航空发动机的装配过程中会涉及到

上万种零部件，因此对发动机装配工艺的要求就相对比较复杂。在进行发动机装

配工作时，生产企业会进行单一零部件批量生产。但是在现实的生产过程中，会

有新型的发动机出现，工作人员不能很好的掌握装配新型发动机的技术与工艺，

就会大大降低生产效率。生产的技术状态是具有复杂性的，生产企业不易控制。

2 发动机装配过程工艺防错技术

2.1表面类特征检测进行防错

航空装配的过程当中，表面类特征主要包括间隙、阶差、波纹度以及气动外形，这些将会直接的影响到隐身性和气动特性，当中的间隙和阶差依靠塞尺进行

测量，表面的沉头孔则是采用的窝量规等模拟量进行检测，依靠的是工人用肉眼

进行判断，从而进行防错，检测精度与工人经验有关，测量准确度相对比较低。

而波纹度和气动外形检测防错则是采用卡板，检测的精度较低，不能定量分析气

动外形误差大小，而且卡板制造周期长，费用高，安装劳动强度大，很难实现航

空部件全部外形的测量，影响飞机制造精度。摄影测量则采用特定的工业相机，在不同的位置对待测物体进行拍照，再将数据传给后台计算机，通过软件对采集图像进行处理，最终得到被测物体的表面点云图，并与理论数模进行对比，实现了物体的表面尺寸检测。适用于大型部件及整机的测量，防错效率较高，精度在亚毫米级。

2.2对射式光电开关防错

其指通常情况下在零件料盒或料架上安装对射开关，操作人员取件时，手部会阻断光电开关发射器和接收器之间的光线，从而产生开关信号用于比对判断。当操作人员重复取件、漏取件或错拿未亮灯提示的零件时，产生的开关信号将传输至PLC及时发现错误操作并报警。因此，对射式光电开关防错常用于预防装配线体积较小零件漏装、多装及错装的发生。

2.3扫码比对防错

其是指操作人员使用条码/二维码扫码枪，扫描待装零件外观上的条码/二维码，将读取到的零件信息与PLC程序中设定的进行比对。采用扫码比对防错的首要前提是装配零件上需带有条形码或者二维码，常用于零件体积较大、不便于采用对射式光电开关防錯方式的装配零件防错。

2.4视觉检测防错

指采用工业相机对差异零件进行拍照，从零件的外形、标记、颜色、材质等方面提取出能表现出该零件特性和唯一性的一个或者多个特征，在相机系统中建立图像数据库。在生产过程中，相机自动对经过工位的发动机进行拍照，系统自动将拍照提取的零件特征与数据库进行匹配，匹配合格后才能放行。视觉检测的最大特点是高柔性和高自动化，在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，常用视觉检测来替代人工检测。检测时通常还需配置光源辅助装置，因而导致整套视觉检测防错装置在成本上要高出很多。

2.5零件配餐防错

其是SPS（Set Parts Systerm）功能的主要部分，简单来说就是将一台发动机上的诸多零件按照指示灯提示分拣至专用料盒内，一台套料盒内的零件仅用于装配一台发动机。零件配餐防错是一个相对复杂的系统功能，需利用工厂级MES系统结合生产订单队列与产品BOM表，分解成具体的零件清单下发至SPS系统，系统通过指示灯亮灯的方式，提示配餐人员拣选相应的零件。零件配餐之所以能发挥防错防漏的作用，主要是因为它的拣配内容直接来源于产品BOM。配餐料盒上线前会通过条码或RFID方式将当前零件信息与装配线发动机机型进行匹配，匹配合格后方能进行装配。

不同的防错手段实施的难易程度不同，所需的成本投入不同，同样防错等级也不同。实际选用时，应当综合分析零件错装的概率、失效后果等因素，选择最适合的防错手段。有时针对某些特定工艺或重要零部件，需要采取两种甚至两种以上的防错措施同时实施。在生产过程中，还需要按照规定频次做好防错措施的失效验证，及时发现失效故障，确保不产生不良品。

3 发动机装配的技术要点

在进行发动机装备工作时，为了更好的保证发动机的装配质量，要对各种工具进行合理的使用，通过合理使用工具，推动发动机装配工作的完成，有效保证发动机的工作效率。所有装配的零件都要进行严格的检查，只有检查合格的零件才可以进行装配，这样才可以有质量合格的发动机。在装配过程中，需要将润滑油涂在零件表面，还要在密封件的表面和密封螺塞上涂胶，这样可以减少磨损，