第三节__飞机装配准确度和装配过程

在机翼装配中，为保证前梁组合件与机翼前段型架的定位器 相贴合，为保证机翼前段与机翼总装型架的定位器相贴合，则夹 具（型架）之间应当是相互协调的。
（三）提高装配准确度的补偿方法
一般希望进入装配各阶段的零件、组合件及部件具有生产互换
性。但对某些复杂零件，在经济上是不合理的，技术上也难以达到。 补偿的方法就是零件、组合件或部件的某些尺寸在装配时可进行加
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在制定部件装配方案时，应根据生产规模研究结构的工艺分离面。
在成批生产中，因为要尽量扩大平行工作面，故应充分利用工艺分
离面。一般产量越大，装配分散程度也应越大，这种装配原则称为分散
装配原则。
试制或小批生产时，应采用集中装配原则，即装配工作比较集中在部
件总装型架内进行。
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（一） 装配单元的划分
H Δ λ L yn yn 2 H yn 1 2
高速歼击机允许的翼面展 向波纹度不大于0.5/400mm/mm。 部件外形波纹度
1－理论外形；2－实际外形；3－等距 样板或等距卡板的工作外缘；
△h－外形误差；L－波长；H－波深；
yn、yn+1、yn+2－在相邻波峰波谷处蒙 皮外形与等距样板或等距卡板的间距。
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以骨架为基准进行装配的方法，其误差积累是“由内向外”，最后 积累的误差反映在部件外形上。
部件外形误差由以下几项误差积累而成：
骨架零件制造的外形误差； 骨架的装配误差；
蒙皮的厚度误差；
蒙皮和骨架由于贴合不紧而产生的误差；
装配后产生的变形。
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部件外形准确度主要取决于零件制造后骨架装配的准确度，为提高
（3）部件间相对位置的准确度
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表示机尾翼相对于机身位置准确度参数是上反角β（或下反角）、
安装角α和后掠角。
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表示各操纵面相对于固定翼面位置的准确度参数是阶差、 剪刀差和间隙 。
副翼相对于机翼的位置准确度要求
1－检验样板；2－型架；3－机翼外形；4－副翼外形；A－机翼；B－副翼。

表示机身各段间相对位置准确度参数是同轴度。
（二） 用划线定位
根据飞机图纸用通用量具划线定位。这种方法定位准确度较低，一 般用于刚度较大，位置准确度要求不高的部件。
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（三）用装配孔定位
装配时用预先在零件上制出的装配孔来定位。两个零件用装配孔确定 其相对位置时，装配孔的数量应不少于两个，装配孔的数量取决于零件的 尺寸和刚度，尺寸大刚度小的零件，装配孔的数量应适当加多。
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部件设计分离面，如机身与机翼、机身与机身间，一般 采用叉耳式接头或围框式（凸缘式）接头连接。
叉耳式接头
围框式（凸缘式）接头
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当部件对接时，既要符合部件间相对位置的准确度要求，又要 符合对接接合的准确度要求，在工艺上比较困难。所以在结构设计 时，要考虑结合面的工艺性。右图比左图工艺性好。
飞机装配是由大量刚度较小的零件在空间组合、连接的结果， 故飞机装配准确度很大程度上取决于装配型架（夹具）的准确度。
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机翼划分成段件示意图 1－前段； 2－中段； 3－后段
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机翼划分成段件和板件示意图
- 1--翼肋；2－前缘翼肋；3－机翼前缘；4－机翼前梁；5－机翼中段上、 下壁板；6－机翼后梁；7－机翼中段；8－机翼后部；9－翼尖；10－机 翼后部上、下壁板；11－机翼后部纵墙；12－副翼；13－副翼调整片； 14－襟翼；15－翼肋后段；16－翼肋中段。
以成批生产为例，一般采用分散装配原则。为提高装配的机械化 程度，应特别注意提高部件的板件化程度。
1－驾驶舱组合件；2 －侧板件；3－隔框； 4－起落架舱；5－舱 盖；6－前下部； 7－后下部；8－前上 板件；9－中上板件； 10－后上板件；11－ 尾段。
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“伊尔－86”机身工艺分解图 (a)机身部件；(b)板件、段件；(c)组合件、板件。
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（二）制造准确度和协调准确度
制造准确度是指产品的实际尺寸与图纸上所规定的名义尺寸相符 合的程度。 协调准确度是指两个飞机零件、组合件或部件之间相配合部位的 实际几何形状和尺寸相符合的程度。
设计规定前、后接头之间的距离为L 。
而中翼和外翼制成后实际尺寸分别为L1及L2 。
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两者制造误差分别为： △1=L1－L
外形准确度，必须提高零件制造准确度和骨架装配准确度以及减少装配 变形等。
适用于：1：外形准确度要求较低的部件。 2：翼型高度较小，不便于采用结构补偿的部件。
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2：以蒙皮外形为基准的装配。
1－桁条；
2－撑杆；
3－卡板； 4－蒙皮； 5－翼肋。
装配过程：
1：在结构上翼肋分成两个半部，首先将半肋和桁条先铆在蒙皮上； 2：用撑杆将蒙皮顶紧在卡板上； 3：将两个半肋连接在一起。
机身与发动机连接
1－主接头；2－辅助接头。
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发动机通过发动机架 与机身的连接图，通过偏 心球面衬套4及可调螺杆7 调整发动机相对于机身的 位置。
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利用补偿件时，为了使装配工作能顺利进行，在结构设计时， 应尽量减少复杂的协调关系。
（a）图补偿件有四个面与零件贴合；
（b）图补偿件有三个面与零件贴合； （c）图补偿件有二个面与零件贴合；
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1：以骨架为基准的装配：
1－定位孔； 2－蒙皮； 3－橡皮绳；
4－桁条；
5－翼肋。
装配过程： 1：翼肋按定位孔定位，铆上桁条，组成骨架；
2：放上蒙皮，用橡皮绳或钢带拉紧；
3：进行骨架与蒙皮的铆接。
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1－大梁；
2－翼肋；
3－蒙皮厚度垫片； 4－卡板； 5－蒙皮。
装配过程：
1：翼肋按卡板定位，和大梁、桁条等组成骨架； 2：放上蒙皮，用卡板压紧； 3：进行骨架与蒙皮的铆接。
2：减少了复杂的部件或段件的装配型架数量。
3：由于改善了装配工作的开敞性，有利于提高产品的装配质量。
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飞机结构的划分，其重要意义不仅仅表现在需要综合考虑结构、使 用和生产上的要求，而且由于划分的结果，必然会涉及强度、重量和气 动方面的问题。因此，在决定划分方案时，必须综合研究上述各方面的 因素。
在飞机设计时，考虑工艺分离面的部位、形式和数量，必须从成批 生产的要求出发。 批量大，工艺分离面划分多；批量小，工艺分离面划 分少。 结构设计上已有的工艺分离面，考虑到具体的生产情况和批量时， 也可以不加利用。
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3.2 装配准确度
（一）飞机装配准确度要求
部件准确度的技术要求，一般包括以下几个方面：
（1） 部件气动力外形准确度
外形要求
一般翼面部件比机身部件的外形准确度要求 高，部件最大剖面前比最大剖面后要求高。不同 型别的飞机，其要求也不同。
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另一种外形要求可以用外形波 纹度表示：
外形波纹度是指一定范围内的 波高误差：
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表面平滑度要求
表面不平滑度误差包括铆钉、螺钉、焊点处的局部凸凹 缺陷，蒙皮对缝间隙和阶差等。
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（2）部件内部组合件和零件的位置准确度
如大梁轴线、翼肋轴线、隔框轴线、长桁轴线等的实际装配位 置相对于理论轴线的位置偏差。一般规定：
梁轴线允许的位置偏差和不平度为±0.5～±1.0mm。 普通肋轴线的位置偏差为±1～±2mm。 长桁的位置偏差为±2mm等。
壁板化机翼结构
待梁架装配完后，在专用精加工台上进行外形加工。其误差积累 方向是“由内向外”的，其积累的误差通过精加工消除掉。
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3.4 装配定位
在装配过程中，首先要确定零件、组合件、板件、段件之间的相 对位置，也就是定位问题。
常用的定位方法 ：
（一）基准零件定位 机械零件常用，用于零件刚度较大的定位。
三、飞机装配准确度和装配过程
3.1 飞机结构的分解
可卸件
飞机
部件
段件
段件 板件
零件
零件 零件 零件
组合件
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飞机结构划分为部件 在部件和部件之间、部件和可卸件之间的连接一般都是采用可拆 卸的连接。 部件和部件之间、部件和可卸件之间所形成的可拆卸的分离面，称 为设计分离面。主要便于在使用和维修过程中迅速拆卸和重新安装。
工或调整，可以部分抵消零件制造和装配的误差。
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在飞机装配中，常用的补偿方法：
（1） 修配 例如机身或机翼的蒙皮，一般尺寸比较大，有时长达5～6m，零件 刚度又小，蒙皮之间对缝间隙有时要求又很严，一般小于1.5mm。零件 制造难以达到这样的准确度。因此在蒙皮制造时，在边缘处留出一定的 加工余量，在装配时和相邻的蒙皮相互修配。 此方法不具有互换性。
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机身各段划分为板件和组合件示意图
1－侧板件；2－中段大梁；3－隔框；4－机身后段下板件；5－ 机身中段下板件。
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板件、段件或组合件之间一般采用不可拆卸的连接，它们的分离 面称为工艺分离面。 将整架飞机的各部件按工艺分离面进一步划分成段件、板件和组合 件的做法，若工艺分离面划分合理，将有着明显的技术经济效果： 1：增加了平行装配工作面，为提高装配工作的机械化和自动化程 度创造了条件。
△2=L2－L
接头间的协调误差：△ ＝L1－L2 协调准确度的要求一般要高于制造准确度的要求。
装配过程中，需要协调的内容一般为： （1）工件与工件之间的协调 为保证工件之间的协调要求，必须 使制造工件的模具也是相互协调的。
隔框结构 1－上框缘；2－下框缘。
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（2）工件与装配夹具（型架）之间的协调
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（2）装配后精加工
装配后精加工是 工件装配后在专用设 备上（如精加工台） 单独地依据样板、钻 模或靠模进一步加工， 精加工后，工件具有 互换性。
外翼和中翼对接分离面的精加工示意图
(a)加工余量示意图；(b)外翼精加工示意图。
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（3）可调补偿件
发动机与机身连接图，主接头上装有球面衬套，以补偿机身两接头 和发动机主接头的不同轴度，利用辅助接头上可调螺杆调整发动机轴线 和机身的相对位置。
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3.5 装配工艺过程设计
装配工艺过程设计一般首先按部件编制装配方案，各部件装配方案包括：
部件的工艺分离面图表。 部件装配图表（或称装配流程图）。包括由板件、段件、到部件的
装配顺序，平行工作内容等。
装配指令性工艺规程。包括装配基准、定位方法、工艺装备等。
工艺装备协调图表。 工艺装备品种表。
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为保证相连接的零件间装 配孔是协调的，一般是采用模 线样板法，首先按1：1准确地 在铝板上画出组合件的结构图 （结构模线），在结构模线上 标出装配孔，然后以结构模线 为标准分别制造各零件钻孔用
的样板，零件上的装配孔则按
各自的样板钻孔。
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用装配孔装配板件
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（四）用装配夹具（型架）定位
1－机翼；2－主梁接头定位器；3－前梁接头定位器；4－副翼悬挂接 头定位器；5－卡板。 飞机装配夹具除了起定位作用外，还有校正零件形状和限制装配变 形的作用，所以飞机装配夹具的定位件不遵守“六点定位原则”，往往 采用多定位面的“超六点定位”，即“超定位”方法。
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1－蒙皮；
2－隔框； 3－卡板；
4－角钢；
5－角片； 6－补偿片；
7－桁条；
8－工艺螺栓。 装配过程：
1：蒙皮、桁条和补偿片首先装配成板件；
2：在型架内按卡板外形定位，用工艺螺栓将板件紧贴在卡板外形上；
3：将补偿片和长桁上的角片与隔框铆接在一起。
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以蒙皮外形为基准的装配方法，误差积累是“由外向内”的，积 累的误差在内部骨架连接时用补偿的方法来消除。
部件外形误差由以下几项误差积累而成：

装配型架卡板的外形误差； 蒙皮和卡板外形之间由于贴合不紧而产生的误差； 装配后产生的变形。 适用于外型准确度要求高的部件，且结构布置和连接通路都能
满足要求。
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由于飞机速度不断提高，一般采用厚蒙皮或整体壁板结构，这类 零件和结构由于刚度较大，难以在装配型架内通过外力进行校形，在 结构上和工艺上要采取其它各种措施。
1－前梁；2－外翼 前缘；3－中梁；4 －后梁；5－翼肋； 6－翼尖；7－外翼 前段；
8－外翼上、下板 件；9－外翼后段； 10－发动机吊舱； 11－外翼；12－前 襟翼； 13－中翼组合件； 14－襟翼；15、16 －副翼；17－中翼。
（c）结构的工艺性较好。
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3.3 装配基准
装配过程中工艺基准按功能分有三类： ⑴ 定位基准：用以确定结构件在设备或工艺装备上的相对位置。 ⑵ 装配基准：用以确定结构件之间的相对位置。 ⑶ 测量基准：用于测量结构件装配位置尺寸的起始位置。 飞机各部件外形准确度，关系到飞机的飞行性能。因此，在装配过 程中，如何提高外形准确度，是飞机装配中比较重要的一个问题。 在装配过程中，使用两种装配基准： 1：以骨架为基准的装配。 2：以蒙皮外形为基准的装配。