鄭林中航通飛華南飛機(jī)工業(yè)有限公司

針對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)裝配間隙超差的分析

鄭林
中航通飛華南飛機(jī)工業(yè)有限公司

飛機(jī)被公認(rèn)為是最安全的交通工具，其高效性是其它運(yùn)輸工具所無(wú)法代替的，國(guó)內(nèi)外對(duì)飛機(jī)市場(chǎng)都給予了相當(dāng)大的成本及科研投入。我國(guó)的航空工業(yè)起步相較于發(fā)達(dá)國(guó)家略顯晚些，但發(fā)展速度很是驚人，無(wú)論從研發(fā)或是制造都展現(xiàn)出驚人的成果，國(guó)家也投入了相當(dāng)大的精力和時(shí)間到飛機(jī)制造業(yè)中來(lái)。在飛機(jī)的制造過(guò)程當(dāng)中，對(duì)飛機(jī)的飛行性能的保證是整個(gè)飛機(jī)裝配的重點(diǎn)工作，對(duì)零部件裝配時(shí)存在的間隙和階差進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)是關(guān)系到飛機(jī)裝配質(zhì)量的關(guān)鍵因素。在飛機(jī)的結(jié)構(gòu)裝配工藝中，間隙、階差超差問(wèn)題是廣泛存在的誤差問(wèn)題，本文通過(guò)對(duì)典型部件的裝配分析，對(duì)間隙及階差超差產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，并針對(duì)相問(wèn)題提出的治理思路及建議。

飛機(jī)；結(jié)構(gòu)裝配；間隙超差；分析研究

社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速繁榮及成長(zhǎng)的同時(shí)，也帶來(lái)了人們對(duì)物質(zhì)需求的不斷提高，各行各業(yè)的營(yíng)銷(xiāo)和發(fā)展都是為了滿足人們的各種需求為根本出發(fā)點(diǎn)。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的活躍性以及經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的全球化，使得世界上各個(gè)國(guó)家之間的交流逐漸增多，人與人之間的往來(lái)也越來(lái)越密切，這使得人們對(duì)交通設(shè)備的快速性及安全性的重視度逐步提高。由于飛機(jī)本身是較高端的機(jī)械制品，其組裝過(guò)程中會(huì)有大量的零部件存在，零部件相互之間的偏差會(huì)積少成多，最終影響整個(gè)飛機(jī)的質(zhì)量，因此對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)裝配進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)、優(yōu)化裝配工藝，使結(jié)構(gòu)裝配時(shí)的誤差降到最低，能夠確保飛機(jī)的裝配質(zhì)量，保證使用中的飛行安全。

一、間隙超差現(xiàn)象與原因分析

1.案例（1）：平尾翼根整流罩

平尾翼根整流罩安裝在平尾與垂尾交接處，分為左右兩側(cè)，單側(cè)由上側(cè)組件和下側(cè)組件組成，其通過(guò)安裝在平尾根部的支架進(jìn)行固定，隨平尾轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，上下組件之間有間隙要求。整流罩組件由角材、膠條和蒙皮組裝而成。整流罩罩體外形曲面較復(fù)雜，上下組件為復(fù)合材料，制造誤差較大。這些誤差的積累容易導(dǎo)致最后上下組件之間間隙出現(xiàn)超差。該機(jī)型平尾整流罩組件外包制造，對(duì)外廠制造過(guò)程必須嚴(yán)格控制。首先，技術(shù)協(xié)議中必須含有對(duì)外形尺寸、定位尺寸等的詳細(xì)的檢驗(yàn)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，要明確整流罩制造外形控制的模具、型架精度。此外，在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)時(shí)需對(duì)每道工序及時(shí)做出檢驗(yàn)和反饋，以做到有效控制和預(yù)防超差。

2.案例（2）：主起艙門(mén)

某機(jī)型的主起落架艙門(mén)在收起時(shí)，按照設(shè)計(jì)，艙門(mén)和主起艙整流罩之間有間隙和階差要求。艙門(mén)組件安裝在起落架搖臂上，安裝時(shí)是以起落架組件為裝配定位基準(zhǔn)，而主起艙整流罩組件是以機(jī)身隔框及龍骨梁下縱梁為定位基準(zhǔn)。為保證該處設(shè)計(jì)要求，首先須調(diào)整主起落架艙門(mén)定位基準(zhǔn)，在裝配艙門(mén)時(shí)，其與搖臂相連接的孔暫不制，待與主起艙整流罩協(xié)調(diào)間隙后再配鉆。其次要改進(jìn)工裝設(shè)計(jì)，提高艙門(mén)定位型架定位精度。另外還可通過(guò)放寬主起艙整流罩工藝余量來(lái)對(duì)間隙進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)整。實(shí)踐證明，采取上述措施后該處裝配效果得到明顯改善，裝配精度由原來(lái)的2mm提高到0.5～1mm。

二、間隙超差問(wèn)題產(chǎn)生的原因總結(jié)與改善措施

在對(duì)以上典型示例的研究基礎(chǔ)之上，對(duì)引起間隙或階差超差問(wèn)題的主要原因進(jìn)行歸納如下：（1）零件制造誤差；（2）部件裝配積累誤差；（3）裝配定位基準(zhǔn)不統(tǒng)一；（4）裝配工藝路線不合理；（5）檢驗(yàn)工具工裝存在問(wèn)題；（6）外廠供應(yīng)商零件制造技術(shù)協(xié)議不完善。針對(duì)產(chǎn)生問(wèn)題的原因，以下給出預(yù)防措施和解決方法。

1.提高零部件制造、裝配精度。

裝配零部件質(zhì)量的好壞直接的影響著后期的裝配誤差的大小，要想降低裝配誤差就要提高相應(yīng)零部件制造精度，目前的零部件設(shè)計(jì)及加工多是采用結(jié)構(gòu)與公差同步設(shè)計(jì)的理念，設(shè)計(jì)出最高性?xún)r(jià)比功能的零件，以免過(guò)多的增加成本。在零部件的制造精度得以控制的前提下，也要控制配合公差。目前在飛機(jī)結(jié)構(gòu)裝配中采用的方法有分組裝配技術(shù)、數(shù)字化裝配技術(shù)、模塊化裝配、柔性裝配技術(shù)等，其中柔性裝配技術(shù)已開(kāi)始越來(lái)越多地應(yīng)用于飛機(jī)舵面吊裝等大部件裝配中。這些裝配技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，極大地縮短了研制周期，提高了裝配精度。

2.統(tǒng)一裝配定位基準(zhǔn)

在飛機(jī)結(jié)構(gòu)裝配的過(guò)程當(dāng)中，要最大可能的使用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，其確定原則簡(jiǎn)要如下：首先，兩基準(zhǔn)相統(tǒng)一的原則，即實(shí)際的裝配定位基準(zhǔn)要統(tǒng)一于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；其次，在確定零件的加工基準(zhǔn)時(shí)要盡量使其與裝配基準(zhǔn)相統(tǒng)一，如不能實(shí)現(xiàn)也要盡量的相互協(xié)調(diào)，在零部件加工基與裝配基準(zhǔn)相統(tǒng)一時(shí)，能夠更好降低積累誤差，使裝配位置的準(zhǔn)確度大為提升；再次，裝基準(zhǔn)要與定位基準(zhǔn)相統(tǒng)一，且最好重合，這點(diǎn)在部件相互對(duì)接時(shí)極為重要；最后，在整個(gè)的裝配過(guò)程中，要確保每道裝配工藝都依照同一個(gè)裝配基準(zhǔn)展開(kāi)工作，即基準(zhǔn)不變準(zhǔn)則。

3.預(yù)留設(shè)計(jì)或工藝余量

在飛機(jī)的裝配部件中，對(duì)于有間隙要求或階差要求的零件要預(yù)留一定的設(shè)計(jì)余量及工藝余量，防止一旦間隙超出規(guī)定范圍而造成零件報(bào)廢，產(chǎn)生不必要的浪費(fèi)。在預(yù)留設(shè)計(jì)及工藝余量的時(shí)候通常可遵照如下的原則進(jìn)行：首先，余量預(yù)留的位置需在零件的外部及便于加工的位置；其次，在采用余量補(bǔ)償方法時(shí)，要綜合考慮相關(guān)的裝配方式，避免過(guò)多的增加工作量；再次，要結(jié)合修切余量的工藝預(yù)留相應(yīng)大小的余量；緊后，預(yù)留余量應(yīng)在不影響產(chǎn)品本身性能的前提下進(jìn)行。

4.優(yōu)化裝配工藝路線可以避免某些間隙超差問(wèn)題的出現(xiàn)

裝配工藝對(duì)裝配間隙的影響也很大，在對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行裝配時(shí)，針對(duì)一部件其零部件的裝配先后順序都會(huì)對(duì)最終的精度產(chǎn)生影響。在裝配過(guò)程中，要相裝配工藝進(jìn)行合理的協(xié)調(diào)，對(duì)易出現(xiàn)裝配間隙誤差的部位要進(jìn)行優(yōu)先裝配，以確保位置的準(zhǔn)確性。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，文中通過(guò)對(duì)典型示例的分析和研究，對(duì)間隙超差等現(xiàn)象的產(chǎn)生及原因進(jìn)行了分析，并結(jié)合原因給出了遇到該類(lèi)問(wèn)題時(shí)的解決辦法及操作思路，這為飛機(jī)結(jié)構(gòu)裝配工藝的改進(jìn)和提高提供了相應(yīng)的指導(dǎo)。在我國(guó)飛機(jī)研發(fā)和制造的過(guò)程中，相關(guān)的科研人員及操作人員在實(shí)踐中對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行歸納和總結(jié)，并做出詳細(xì)且系統(tǒng)的分類(lèi)和研究，將有價(jià)值的研究結(jié)果再應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)和加工中去，就可以有效的避免或降低如間隙超差類(lèi)問(wèn)題的發(fā)生，這對(duì)操作人員的技術(shù)水平的提高和飛機(jī)成品的質(zhì)量增強(qiáng)都起到很好的促進(jìn)作用，也就推動(dòng)了我國(guó)飛機(jī)制造業(yè)的整體進(jìn)步。

[1]杜娟.飛機(jī)裝配不協(xié)調(diào)問(wèn)題的原因分析及解決方法[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè).2011(21).

[2]王珉,陳文亮,郝鵬飛,姜麗萍,王宇波,蔣紅宇.飛機(jī)數(shù)字化自動(dòng)鉆鉚系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)[J].航空制造技術(shù).2013(21).