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第四章飞机装配工艺4.1飞机装配的基本问题4.2装配连接技术4.3保证互换与协调的方法4.4飞机总装及机场工作4.1飞机装配的基本问题4.1.1飞机结构的分解4.1.2装配准确度4.1.3装配基准4.1.4装配定位4.1.5装配工艺过程设计飞机制造过程：毛坯制造、零件加工、装配安装、试验。毛坯制造零件加工试验装配安装锻压车间铸造车间机加车间钣金车间部装车间总装车间试飞站4.1飞机结构的分解能承受和传递载荷的系统——即受力构件，承受指定的外载，满足一定的强度、刚度、寿命、可靠性等要求。结构部件结构结构上和工艺上完整的装配单元。如机翼、尾翼、机身、发动机短舱、起落架、动力装置等大结构。段件部件结构通过纵向或横向可分成几个大段—段件。如机翼可沿翼弦方向分为机翼前缘段、后段；机身可沿机身纵向分成前、后机身。板件部件或段件可分为板件。板件是由部件或段件的一部分蒙皮以及内部纵向、横向骨架元件（如长桁、翼肋或隔框的一部分）所组成，有时还包括安装在其上的导管、电缆及设备。如机翼中段的上下板件（壁板），机身的上下左右板件。组件段件或板件进一步分为组合件。如翼肋、梁、框等。零件零件为不需要做装配的基本单位。几个概念的区分飞机装配：将大量的飞机零件，按一定的组合和顺序（按图纸、技术条件），逐步装成组合件、板件、段件和部件，最后将各部件对接成整架飞机的机体。毛坯板件组合件段件飞机部件试飞零件为什么飞机制造中有如此复杂的装配过程呢？形状比较规则、刚性比较大的机加件，制造、装配中不易产生变形。毛坯零件产品装配钳工少量夹具机床设备一般机械制造中零件特点按图纸保证尺寸和公差，产品的准确度主要取决于零件的制造准确度。飞机制造中零件特点大多数零件形状复杂、刚性小的钣金件，制造、装配中易产生变形。制造、装配方法零件的制造，都必须用体现零件尺寸和形状的专用工艺装备（模具、夹具）来制造，以保证其尺寸和形状的准确度。产品的装配，必须用体现产品尺寸和形状的专用工艺装备（装配型架、夹具）进行装配，而且还需分解在不同工作场地、不同工艺装备上进行装配，以保证其尺寸和形状的准确度。毛坯零件产品专用工装专用工装零件毛坯板件组合件段件飞机部件试飞飞机结构的分解4.1.1设计分离面和工艺分离面如：按使用功能，机身、机翼、襟翼、副翼、垂直尾翼（垂直安定面）、方向舵、水平尾翼（水平安定面）、升降舵、座舱盖、前起落架、主起落架、发动机舱、各种舱门等；按维护修理的需要，前、后机身、各种口盖等。１、设计分离面（使用分离面）分离面根据飞机结构的使用功能、维护修理、运输方便等方面的需要，设计人员将整架飞机在结构上划分为许多部件、段件和组件，所形成的分离面。主要特点可拆卸的连接（螺栓、铰链接合等）飞机由于设计和工艺的要求，结构能进行分解，在两装配单元之间的对合面。飞机的分解是在分离面处分开。设计分离面（1）、为提高装配工作的机械化和自动化程度创造了条件。自动压铆机——钻孔、划窝、送铆钉、铆接、铣平铆钉头（埋头铆钉）（2）、有利于提高连接质量（开敞性、机械代替手工）；（3）、改善劳动条件、缩短装配周期。工艺概念为了生产（装配）的需要，满足工艺过程的要求将飞机结构进一步划分所形成的分离面。主要特点（１）、一般采用不可拆卸的连接（铆接、胶接、焊接等）；（２）、装配成部件后，工艺分离面消失。工艺分离面合理划分的优点：（１）、增加了平行装配工作面，可缩短装配周期；（２）、减少了复杂的部件或段件的装配型架数量；（３）、改善了开敞性，提高装配质量。板件化的优点：２、工艺分离面工艺分离面如何合理划分？（1）、工艺性审查；（2）、取决于综合的技术经济分析结果。即工艺分离面划分的原则（装配原则）决定工艺分离面划分的因素——结构设计（１）、飞机结构上是否存在相应的分离面；（２）、划分出的装配单元必须具有一定的强度、刚度、气动方面的因素。设计人员（1）、综合考虑构造、使用、生产工艺（装配）；（2）、从成批生产的需求划分；（3）、应充分考虑工厂的加工能力。工艺人员（１）、装配工艺装备较少，减少了工艺装备的制造费用（２）、协调关系较简单，（３）、生产准备周期较短研制、试制生产阶段分散装配原则：集中装配原则：一个部件的装配工作在较多的工作地点和工艺装备上进行。特点（１）、增加平行工作地、装配分散进行、扩大工作面、（２）、结构开敞可达性好，改善劳动条件（３）、有利于机械化和自动化，提高劳动生产率，缩短部件装配周期，提高装配质量。成批生产阶段少数工作地点、少量工艺装备。特点3、工艺分离面划分的原则（装配原则）4.1.2装配准确度一、飞机装配准确度要求二、制造准确度和协调准确度的基本概念三、提高装配准确度的补偿方法一、飞机装配准确度要求装配准确度装配后飞机机体及部件的几何形状、尺寸等实际数值与设计所规定的理论数值的误差。对于不同类型的飞机和飞机上不同的部位，装配准确度的要求不同。飞机的空气动力性能飞机的操纵性能部件间相对位置的准确度部件内部组合件和零件的位置准确度部件气动力外形准确度１、部件气动力外形准确度（1）、外形要求（2）、外形波纹度（3）、表面平滑度要求2、部件内部组合件和零件的位置准确度3、部件间相对位置的准确度（1）、机翼、尾翼（水平）相对于机身位置的准确度（2）、各操纵面相对于固定翼面位置的准确度（3）、机身各段间相对位置的准确度二、制造准确度和协调准确度的基本概念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。符合的程度越高，制造准确度越高，即制造误差越小。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。符合的程度越高，协调准确度越高，即协调误差越小。制造准确度协调准确度(1)、工件与工件之间的协调(2)、工件与装配型架（夹具）之间的协调１、飞机装配过程中（成批生产、分散装配）的协调内容：１、飞机装配过程中的协调内容(2)、工件与装配型架（夹具）之间的协调(1)、工件与工件之间的协调成批生产、分散装配:互换同一种工件之间的一致性。安装时，不需切削、钻孔、铰孔、加垫、敲修等补充加工。互换——同一种工件之间的一致性，控制制造误差。协调——相配合工件之间的一致性，相互修配或控制制造误差。互换与协调的关系替换同一种工件之间的一致性。安装时，需切削、钻孔、铰孔、加垫、敲修等补充加工。互换一定协调，协调并不一定互换。２、互换与协调4.1.3、提高装配准确度的补偿方法零件、组合件或部件的某些尺寸在装配时可进行加工或调整，可以部分抵消零件制造和装配的误差，最后能够达到技术条件所规定的准确度要求。（1）、飞机产品特点所决定的；（2）、有利于技术经济效果；（3）、消除制造、装配过程中的各种误差积累。１、修配—工艺补偿２、装配后精加工—工艺补偿３、间隙补偿—设计补偿；４、加垫补偿—设计补偿；５、可调补偿件—设计补偿；６、搭接补偿—设计补偿。补偿方法必要性常用的补偿方法工艺补偿在装配时对留有余量（工艺上制定）的工件进行补充加工，改变某些尺寸，以保证协调的方法。包括：修配、装配后精加工设计补偿在装配时利用结构补偿件（设计上给定）改变工件某些尺寸，以保证协调的方法。包括：间隙补偿、加垫补偿、可调补偿、搭接补偿。（1）、两个相配合工件的修配；（2）、多为手工操作，反复试装和修合，工作量大；（3）、相互修配后不具有互换性；（4）、成批生产应尽量少用。１修配—工艺补偿特点典型工艺过程试装定位确定余量线修剪检验防腐试装定位确定余量扩孔铰孔检验２、装配后精加工—工艺补偿（1）、单个装配后的工件单独补偿加工；（2）、需专用设备，依据样板、钻模或靠模进一步加工；（3）、增加了制造成本和装配周期；（4）、具有互换性。特点典型工艺过程定位夹紧检查加工余量扩孔铰孔检验定位夹紧检查加工余量铣切余量检验精加工对接孔：精加工端面：４、加垫补偿—设计补偿特点（1）、削弱了结构强度、增加了结构重量；（2）、一般需限制垫片的厚度和数量；（3）、一般用于部件骨架与蒙皮之间，以保证部件气动力外形要求；（4）、增加了装配工作量；（5）、具有互换性。在对合面处设计允许加垫片，以消除装配时积累的间隙误差。加垫补偿５、可调补偿件—设计补偿特点（1）、减少了装配工作量；（2）、工件结构复杂，重量稍有增加；（3）、具有互换性。在结构上使两零件或构件的相对位置可以调节，以补偿协调误差。可调补偿６、搭接补偿—设计补偿特点利用补偿角片，通过搭接长度的变化改变装配件的有关尺寸，从而保证准确度要求。（1）、削弱了结构强度、增加了结构重量；（3）、一般用于部件骨架与蒙皮之间，以保证部件气动力外形要求；（4）、增加了装配工作量；（5）、具有互换性。搭接补偿4.1.4装配基准一、设计基准与工艺基准常用的两种装配基准的装配：二、以骨架为基准的装配三、以蒙皮外形为基准的装配一、设计基准与工艺基准确定结构之间相对位置的一些点、线、面。产品设计需要建立的基准。如：飞机水平基准线、对称轴线、翼弦平面、弦线、梁轴线、长桁轴线、框轴线、肋轴线等。基准设计基准１、设计基准设计基准的特点一般都不存在于结构表面上的点、线、面，在生产上往往无法直接利用。定位基准：用于确定结构件在设备或工艺装备上的相对位置。装配基准：用于确定结构件之间的相对位置。测量基准：用于测量结构件间装配位置尺寸的起始位置。２、工艺基准工艺基准装配过程中需要建立的工艺基准。工艺基准分类（按功能分）二、以骨架为基准的装配装配过程装配成骨架连接形成外形施加外力放上蒙皮（1）、骨架零件制造的外形误差；（2）、骨架的装配误差；（3）、蒙皮的厚度误差；（4）、装配后产生的变形。误差积累的特点“由内向外”外形误差包括提高外形准确度的措施1.加垫补偿;2.精加工补偿(梁架精加工).现代飞机:采用厚蒙皮或整体壁板结构,应提高结构件的加工准确度.三、以蒙皮外形为基准的装配装配过程装配成上下壁板骨架（含蒙皮）、施加外力、上下蒙皮紧贴卡板、上下壁板骨架连接（通过设计补偿）、形成外形。（1）、装配型架卡板的外形误差；（2）、蒙皮和卡板外形之间由于贴合不紧而产生的误差；（3）、装配后产生的变形。误差积累的特点“由外向内”外形误差包括4.1.5装配定位一、装配定位的要求和特点二、装配定位的方法１、按工件定位２、用划线定位３、接触照相法定位４、用装配孔定位５、用装配夹具（型架）定位一、装配定位的要求和特点（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）、定位用的工装简单，制造费用低。装配定位的要求定位方法种类1、按工件（基准件）定位2、用划线定位3、接触照相法定位4、用装配孔定位5、用装配夹具（型架）定位１、按工件（基准件）定位按基准工件或先装工件的某些点、线、面来定位后装工件。特点1.适用刚性较好的工件;2.定位准确度要求不高的工件;3.辅助的定位方法.如:以骨架为基准的装配按工件定位２、用划线定位根据飞机图纸用通用量具划线定位。划线定位1.适用刚性较好的工件;2.定位准确度要求不高的工件;3.通用性大,辅助的定位方法;4.生产效率低,取决于操纵者技术水平.特点特点1、定位准确度较划线定位高;2、省略了划线工序和工装定位;需专用接触照相设备。适用范围低速飞机的肋、隔框等装配和与外形无关的零件定位（主要为平板件）。结构模线角材零件缘条零件腹板零件角材样板腹板样板缘条样板协调特点1、定位准确度取决于装配孔的协调制造方法，协调环节较多，误差积累较大；2、不需专用夹具；适用范围内部骨架的零、组件装配，平板件，单曲度以及双曲度（曲度变化不大）外形板件。５、用装配夹具（型架）定位限制工件在空间的六个自用度。六点定位原则飞机零件的特点定位作用校正零件形状限制装配变形“超六点定位”飞机产品装配定位特点机械产品装配定位特点提高劳动生产率定位作用校正零件形状作用限制装配变形作用保证零组件在空间的相对准确位置。检查或校正零组件的不协调部位（敲修、加垫）。保证零组件的重要接头的位置准确度——接头定位器不打开；保证外形准确度——外形卡板不打开特点1、定位准确度高;2、能保证互换部件的协调；3、生产准备周