張旭東 孫奇 張娟

摘要：發(fā)動機在裝配過程中，由于零部件眾多，安裝角度、方位多變，發(fā)動機本體需要多次裝夾、翻轉(zhuǎn)，才能完成裝配工作。為了解決此問題，設(shè)計并制造了發(fā)動機裝配工裝，在裝配工裝上可以實現(xiàn)將發(fā)動機本體一次安裝到位，隨意翻轉(zhuǎn)，安裝零部件的功能。

Abstract： During the assembly of the engine， Due to the large number of parts， installation angle and orientation are changeable， the engine body needs to be clamped and turned over many times to complete the assembly work.In order to solve this problem， the engine assembly tooling is designed and manufactured. By using the assembly tooling，the engine body can be installed in place at one time， flipped randomly and installed parts.

關(guān)鍵詞：工裝;發(fā)動機;裝配

Key words： tooling;engine;assembly

中圖分類號：TK406? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）24-0033-02

0? 引言

小型活塞式航空發(fā)動機生產(chǎn)的特點具有零部件多、批量小、附件配置多樣性等，一般在裝配工作臺或者托盤上進行發(fā)動機裝配工作，由于在裝配的過程中托盤及工作臺是不動的，在一個工位完成所要裝配的部件后，必須將發(fā)動機翻轉(zhuǎn)一定角度才能進行下一個工位的裝配。因為發(fā)動機零部件較多，需要裝配的工位也多，裝配過程比較復(fù)雜，需要多次翻轉(zhuǎn)發(fā)動機本體到不同的位置才能完成不同零部件的裝配，這樣一方面操作繁瑣，裝配效率低下，勞動強度大;另一方面，容易導(dǎo)致零部件相互間發(fā)生碰撞，造成零部件的損壞，同時也給裝配過程帶來了困難，進而造成發(fā)動機裝配效率和準(zhǔn)確率均較低，影響發(fā)動機裝配的產(chǎn)品質(zhì)量。同時不利于生產(chǎn)的成本控制。

為了克服現(xiàn)有裝配工作存在的上述技術(shù)問題，本文提供了一種小型活塞式航空發(fā)動機裝配工裝。該工裝能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動機零件多工位多功能定位，發(fā)動機在裝配過程中可在三個自由度上的自由翻轉(zhuǎn)，操作方便、簡潔，從而提高發(fā)動機裝配的準(zhǔn)確性，降低勞動強度，避免裝配時零部件的相互磕碰，降低發(fā)動機零部件裝配難度，只需要一次裝夾，可以方便獨立地完成發(fā)動機整機裝配，且適用于多種型號發(fā)動機的裝配。

1? 裝配工裝設(shè)計

為了解決上述問題，設(shè)計了一套小型活塞式發(fā)動機裝配工裝（圖1），整套工裝包括如下：1-基座、2-立柱、3-鎖緊旋鈕、4-鎖緊座、5-橫梁、6-手柄、7-定位鎖機構(gòu)、8-分度盤、9-發(fā)動機安裝座、10-轉(zhuǎn)盤機構(gòu)、11-定位機構(gòu)、12-定位手柄、13-防誤觸機械開關(guān)。

其中基座1為裝配工裝的底座，可與普通工作臺等通過四個安裝孔直接連接固定。鎖緊旋鈕3和鎖緊座4組成第一鎖緊機構(gòu)，定位機構(gòu)11和定位手柄12組成第二鎖緊機構(gòu)?；?之上安裝有垂直的立柱2，基座1與立柱2共軸線，且該立柱2為可旋轉(zhuǎn)軸，相對于基座1可以在基座1所在軸線上進行360°旋轉(zhuǎn)，并通過第一鎖緊機構(gòu)的鎖緊旋鈕3和鎖緊座4進行定位與鎖定，該鎖緊方式為機械擠壓摩擦式結(jié)構(gòu)，即鎖緊座4固定連接于立柱2之上，通過旋動鎖緊旋鈕3使其前端螺柱頂緊或放松立柱2內(nèi)部與基座1之間的軸瓦式摩擦靴，從而使立柱2與基座1能夠在360°旋轉(zhuǎn)面內(nèi)任一位置定位鎖死或轉(zhuǎn)動。所述立柱2上端安裝有與立柱2垂直的橫梁5（圖2），二者之間為固定連接。橫梁5一端安裝有可旋轉(zhuǎn)的分度盤8，分度盤8另一端與轉(zhuǎn)盤機構(gòu)10相連接并固定。

分度盤8（圖3）旋轉(zhuǎn)軸為橫梁5端面上的臺階軸徑，分度盤8設(shè)有八個分度位置，通過手柄6和定位鎖機構(gòu)7定位與鎖定所需工位，定位鎖機構(gòu)7為常鎖狀態(tài)的彈簧杠桿式結(jié)構(gòu)。

同時，還設(shè)有防誤觸機械開關(guān)13，該開關(guān)為彈子彈簧式結(jié)構(gòu)，安裝于定位鎖機構(gòu)7之上，用以鎖定手柄（6），以防止誤觸手柄（6）造成誤翻轉(zhuǎn)而傷害人身安全。手柄6下壓移位時，該鎖定機構(gòu)處于釋放狀態(tài)，便可以使轉(zhuǎn)盤機構(gòu)10以分度盤8縱向軸線為軸心進行360°轉(zhuǎn)動，并按工作所需通過定位鎖機構(gòu)7與分度盤8配合分別可鎖固于全圓周上每轉(zhuǎn)過45°的八個工位進行定位，通過下壓式手柄6進行操作，過程簡單、可靠，有利于發(fā)動機零部件的快速裝配。

轉(zhuǎn)盤機構(gòu)10（圖4）也具有自轉(zhuǎn)功能。發(fā)動機安裝座9設(shè)置于轉(zhuǎn)盤機構(gòu)10之內(nèi)，并相對轉(zhuǎn)盤機構(gòu)10可以進行360°的順時針和逆時針轉(zhuǎn)動，通過第二鎖緊機構(gòu)的定位機構(gòu)11與定位手柄12可以將發(fā)動機安裝座9鎖定在其旋轉(zhuǎn)過程的任一需要位置。該第二鎖緊機構(gòu)為機械式常鎖結(jié)構(gòu)，由安裝于定位機構(gòu)11中的壓縮彈簧推動定位銷工作，定位銷常態(tài)時在彈簧推壓下穿過轉(zhuǎn)盤機構(gòu)10上的銷孔并置于發(fā)動機安裝座9的定位槽中，使轉(zhuǎn)盤機構(gòu)10和發(fā)動機安裝座9固定，外力拉動與定位銷固定連接的定位手柄12，使定位銷脫出發(fā)動機安裝座9的定位槽時，便可使得發(fā)動機安裝座9在轉(zhuǎn)盤機構(gòu)10中進行轉(zhuǎn)動，去除外力則定位銷通過彈簧自恢復(fù)定位固定功能。

發(fā)動機安裝座9上設(shè)置有八個發(fā)動機曲軸箱安裝螺紋孔，每四個螺紋孔處于同一圓周之上，以適應(yīng)不同規(guī)格發(fā)動機曲軸箱上用于在飛機上安裝的定位銷或螺栓孔位置，可以在發(fā)動機裝配時直接與之進行連接，也可通過過度性連接桿或轉(zhuǎn)接板進行連接，從而將發(fā)動機曲軸箱固定到發(fā)動機安裝座9之上。

2? 裝配工裝實現(xiàn)

按照上述設(shè)計方案，制造出了小型活塞式發(fā)動機裝配工裝（圖5），在工裝上進行了發(fā)動機裝配試驗，實現(xiàn)了發(fā)動機本體一次安裝到工裝上，多角度、多維度自由翻轉(zhuǎn)安裝發(fā)動機零部件的功能。

3? 結(jié)論

通過小型活塞式航空發(fā)動機裝配工裝實現(xiàn)了小型活塞式航空發(fā)動機裝配時在X、Y、Z三個互相垂直的三維空間坐標(biāo)軸上可以繞各個軸線進行自由旋轉(zhuǎn)，從而可以對曲軸、缸體、活塞、缸蓋以及所有發(fā)動機本體零部件和附件進行自由裝配。實現(xiàn)了發(fā)動機裝配過程中發(fā)動機可以在縱向、橫向、垂直方向進行自由翻轉(zhuǎn)，這樣發(fā)動機裝配人員停留在原地即可完成整臺發(fā)動機的全部裝配工作，操作更簡單、方便，在提高裝配效率的同時，有效降低了勞動強度。

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