劉 芳
(航空工業(yè)昌河飛機工業(yè)公司,江西 景德鎮(zhèn) 333002)
S92“直升客車”由西科斯基飛機公司與中國景德鎮(zhèn)直升機集團、中國臺灣漢翔宇航開發(fā)中心、日本三菱重工株式會社、西班牙格曼薩公司以及巴西航空工業(yè)公司共同組成風(fēng)險共擔(dān)合作伙伴,聯(lián)合開發(fā)研制生產(chǎn)。中國臺灣負責(zé)駕駛艙和前起落架的開發(fā)制造,日本負責(zé)機身的開發(fā)制造,西班牙負責(zé)尾梁、內(nèi)飾及發(fā)動機整流罩的開發(fā)制造,巴西負責(zé)短翼式油箱及主起落架的開發(fā)制造,西科斯基飛機公司負責(zé)動部件的開發(fā)制造、總裝和試飛,昌飛集團公司負責(zé)斜梁及水平尾面的開發(fā)制造。
S92是美國西科斯基飛機公司研制的雙發(fā)中型直升機。它采用金屬和復(fù)合材料的機身,以及高度集成的航電包,使用兩臺通用公司CT7-8發(fā)動機。
S92型機[1-2]是公司與西科斯基公司合作生產(chǎn)的一種民用機型,航空工業(yè)昌河飛機工業(yè)公司主要負責(zé)尾斜梁的生產(chǎn)和制造。該鉚接生產(chǎn)線經(jīng)過十多年的生產(chǎn)與持續(xù)改進,生產(chǎn)能力和質(zhì)量都有了顯著的提高,基本上具備年產(chǎn)48架機的能力,但是由于審理單數(shù)量眾多等質(zhì)量問題造成生產(chǎn)周期無法縮短,制約了批產(chǎn)能力的進一步提高。
S92尾斜梁生產(chǎn)過程中批產(chǎn)能力無法進一步提高,面臨的主要問題為:
中減支架加墊,從第一架機開始每架機都存在中減支架和后梁之間存在間隙,間隙的范圍超過圖紙允許的公差。
同軸度試驗超差,幾乎每架機都要辦理審理。
工裝復(fù)制和返修困難,工裝有很多歷史遺留問題,工裝圖紙不全,現(xiàn)有的工裝圖紙部分沒有更改到位,或更改后沒有落實工裝實物,工裝更改沒有在圖紙中體現(xiàn)。工裝修改不到位,導(dǎo)致了產(chǎn)品制造過程中出現(xiàn)很多問題。尤其是總裝架內(nèi)工裝整流罩鉆模板如何修理狀態(tài)未定。
從BLOCK2.0第26架機開始,每架機在總裝架內(nèi)站位安裝中減支架時,中減支架和后梁之間會產(chǎn)生9處間隙 (包括中減安裝版和側(cè)板之間的間隙),間隙的最大值超過1.6 mm,而此處圖紙允許間隙為1.0 mm,因此每架機都要辦理審理。
針對此問題,首先要確定問題產(chǎn)生的原因??傃b站位裝配過程由總裝夾具7A341-S92/1022定位:中減支架安裝過程中由定位面保證,664站零件由工裝定位面保證,平尾前、后接頭由工裝銷子固定,因此可以斷定問題產(chǎn)生和總裝架內(nèi)站位無關(guān)。問題的產(chǎn)生只能是在前道工序也就是骨架站位發(fā)生。
通過對骨架站位整個裝配過程進行分析,可以看出后梁安裝過程中,后梁的前半部沒有工裝支撐,而鉚接裝配過程中會造成后梁垂直向下變形,骨架站位下架后梁會反彈,反彈量的多少應(yīng)該會影響后續(xù)中減支架安裝過程間隙大小。
經(jīng)過仔細的推理驗證及在數(shù)模中演示,后梁鉚接裝配過程反彈應(yīng)該就是主要原因。因此決定在骨架裝配夾具7A341-S92/1021左右兩側(cè)各增加一托架用來保證后梁不變形,托架的位置和托塊的大小同樣經(jīng)過多次驗證,既要保證托塊能夠托住后梁不變形,又要保證骨架裝配過程中能夠不影響工人操作,因此經(jīng)過多次修改,最終確定托架的形狀和大小,保證在總裝架內(nèi)中減支架和后梁之間的間隙小于1.0 mm。
從BLOCK3.0開始,S92尾斜梁做同軸度試驗時,中減支架和664站平面之間距離L0和角度θ0超差,中減支架和尾減接頭之間的距離L1和角度θ1超差。664站平面本身的平面度也超出圖紙要求的范圍(平面度為0.01”),此審理從162架起,幾乎每架都出現(xiàn)同軸度超差情況。
通過對整個尾斜梁裝配過程進行核查和測試,尾減接頭、中減支架和664站平面是誤差發(fā)生的主要部位,因此這幾個零件的裝配過程是重點檢查對象。
尾減接頭平面度超差,相關(guān)人員檢查了骨架工裝(7A341/S92-1021),尾減接頭定位塊隨著使用時間的長,螺栓拉緊銷對后梁尾減接頭會造成拉緊變形,因此該處兩個定位板表面不平,超差0.5 mm,在相關(guān)人員定位后用螺栓拉緊后,將原平面度好的后梁拉成平面度超差,為此修理了骨架工裝,保證了兩個定位板的平面度要求,避免了尾減接頭平面度超差。
其次,在總裝架內(nèi)夾具7A341-S92/1022定位后梁尾減接頭僅一個孔,在操作中為貼緊型架,工人用繩索綁緊后梁,后梁定位面太小,在繩索的作用下容易傾斜,因此工人加大了后梁尾減接頭定位面,定位面擴大到涵蓋4個尾減孔,減少了后梁變形;以上兩項改進消除了尾減接頭平面度超差問題。同軸度測量超差問題,在消除了尾減接頭平面度超差同時,檢查了用于同軸度測量的664站檢測平板,發(fā)現(xiàn)檢測平板不平度達約1mm,導(dǎo)致以664站為基準的測量全面超差。在修理664站檢測平板后,因為改工裝材料為鋁,同時要求664站檢測平板的定檢周期由1年更改為6個月,基本解決了同軸度測量超差問題。
S92工裝有很多歷史遺留問題,工裝圖紙不全,現(xiàn)有的工裝圖紙部分沒有更改到位,或更改后沒有落實工裝實物,工裝更改沒有在圖紙中體現(xiàn)。工裝修改不到位,導(dǎo)致了產(chǎn)品制造過程中出現(xiàn)很多問題,尤其整流罩鉆模板沒有工裝圖紙(以前老工裝使用的鉆模是利用整流罩樣件模擬梁傳遞數(shù)據(jù),與圖紙尺寸位置不一致),如何修理狀態(tài)未定,這是影響批產(chǎn)提效的最大因素。
針對整流罩鉆磨沒有工裝圖紙問題,車間選取一架鉆孔質(zhì)量比較好的產(chǎn)品作為樣機,利用三坐標測量方式確定所有位置,同時比對三維數(shù)模上孔的理論位置,請工裝設(shè)計人員重新設(shè)計工裝圖紙。由于工人實際操作過程中存在某些孔位偏差,工裝圖紙數(shù)據(jù)是樣機取點,就造成利用樣機畫出的工裝圖紙位置和實際位置不一致,而55車間樣板是依據(jù)圖紙制造,造成整流罩鉆磨樣板始終無法與老工裝7A341/S92-1022一致,車間在不影響生產(chǎn)進度的前提下,反復(fù)比試工裝,并要求55#現(xiàn)場澆套方式返修,長達10余次返修最終確定狀態(tài)。
經(jīng)過對工裝改進,在骨架工裝7A341/S92-1021上增加兩個托架,對后梁進行固定,使得后梁的回彈減小,當(dāng)總裝架內(nèi)中減支架的安裝時,間隙在規(guī)范要求的范圍內(nèi),從196架機開始不用再辦理審理,該項改善使得持續(xù)了195架機的中減支架加墊審理不再出現(xiàn),經(jīng)過了196-360共約170架機的驗證效果非常好。
經(jīng)過對工裝改進,把一個點改為一個面來定位尾減4個孔面并拉緊,從195架機開始同軸度試驗沒有超差,經(jīng)過195-360約170架機實施,不再出現(xiàn)審理,效果特別好。
車間聯(lián)合工程技術(shù)部工裝夾具室清理S92工裝圖紙,首先利用樣機的位置繪制出總裝架內(nèi)7A341/S92-1022的整流罩鉆模圖紙,并把其中一些實際更改但是并沒有在圖紙中體現(xiàn)的更改單歸零到圖紙中,同時成功復(fù)制出一套總裝架內(nèi)型架。雙型架于2013年6月份投入使用,當(dāng)月順利實現(xiàn)雙線生產(chǎn),共生產(chǎn)8架機,S92型號產(chǎn)能得到大幅度提高。