飛機(jī)部件裝配加工工藝論文
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1.1飛機(jī)部件裝配精加工概述飛機(jī)部件裝配精加工是飛機(jī)制造技術(shù)中的重要組成部分，它是在飛機(jī)部件滿足一定裝配精度，為減小部件裝配變形和裝配誤差，使部件最大限度滿足工況要求的裝配工藝。目前，國內(nèi)飛機(jī)部件裝配精加工的技術(shù)水平與先進(jìn)國家相比還有較大的差距，難以適應(yīng)我國航空工業(yè)發(fā)展的需要。因此，在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)科學(xué)研究，提高工藝水平，是發(fā)展航空工業(yè)的重要環(huán)節(jié)之一。
1.2國內(nèi)外研究狀況由于目前飛機(jī)裝配基本上仍然采用手工操作，固一些裝配誤差依然存在。因此，國內(nèi)外對(duì)大尺寸飛機(jī)部件都進(jìn)行精加工。如美國的航空波音飛機(jī)（如圖1所示）的機(jī)身機(jī)翼對(duì)接接頭、發(fā)動(dòng)機(jī)吊艙接頭等重要接頭都進(jìn)行精加工。法國的幻影2000戰(zhàn)斗機(jī)接頭也進(jìn)行精加工。而前蘇聯(lián)對(duì)飛機(jī)主要街頭部件同樣也進(jìn)行精加工。如蘇27飛機(jī)垂尾和平尾、機(jī)身機(jī)翼接頭進(jìn)行精加工。歷經(jīng)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，我國飛機(jī)制造科研能力盡管與世界先進(jìn)水平還存在一定的差距，特別是飛機(jī)制造的關(guān)鍵技術(shù)有待突破，設(shè)計(jì)人才有斷層，風(fēng)險(xiǎn)較大資金短缺等嚴(yán)重制約了行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展和品質(zhì)的提高。但通過基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和產(chǎn)品研發(fā)，已全面拉動(dòng)飛機(jī)制造科技的發(fā)展。
因此，我國飛機(jī)制造及修理企業(yè)必須抓住新的發(fā)展機(jī)遇，加大科技創(chuàng)新，開展技術(shù)前瞻研究，與國外企業(yè)建立優(yōu)良的合作體系，完善配套措施，提高整體效益和競(jìng)爭(zhēng)力，只有這樣才能在新形勢(shì)下立于不敗之地。我國“十一五”期間將適時(shí)啟動(dòng)大型飛機(jī)研制項(xiàng)目。一方面是國家對(duì)民機(jī)發(fā)展的支持，另一方面是國家對(duì)軍機(jī)研發(fā)新型號(hào)的要求，我國航空工業(yè)面臨重大的發(fā)展機(jī)遇，處于歷史轉(zhuǎn)折點(diǎn)。自主發(fā)展大型、高附加值飛機(jī)以及諸如航空發(fā)動(dòng)機(jī)等關(guān)鍵零部件的能力還極其薄弱，但隨著中國航天航空業(yè)的發(fā)展，飛機(jī)制造業(yè)未來走勢(shì)看好。
2部件裝配時(shí)精加工的作用與意義
2.1保證接頭對(duì)接協(xié)調(diào)當(dāng)不采用精加工方法時(shí)，對(duì)接接頭的協(xié)調(diào)誤差積與采用精加工方法時(shí)相比要大，而對(duì)接協(xié)調(diào)的概率則要小。使用飛機(jī)零部件裝配架鉚接協(xié)調(diào)這個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)誤差最大。由于目前飛機(jī)制造技術(shù)的水平比較低，飛機(jī)裝配工藝設(shè)備的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鉚接組裝飛機(jī)部件主要是手工操作，因此，鉚接裝配引起變形和裝配誤差占的協(xié)調(diào)誤差最大；鉚接裝配引起的變形和鉚接組裝誤差比較大，因此很難保證協(xié)調(diào)部件對(duì)接接頭。間的孔軸端面間隙，即犧牲性能的設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)接接頭，以確保協(xié)調(diào)，但這往往是不可行的技術(shù)。所以，在飛機(jī)部件的裝配中須對(duì)接頭采用精加工的方式，不然難以確保協(xié)調(diào)對(duì)接接頭。
2.2保證接頭與外形相對(duì)位置的協(xié)調(diào)除了部件裝配本身具有一定的形狀誤差之外，接頭與裝配型架之間也存在一定的相對(duì)位置誤差。事實(shí)上這種位置誤差包含兩個(gè)方面的誤差，分別是接頭孔的位置誤差和接頭端面的位置誤差。由于相對(duì)位置誤差的存在，接頭通常不能對(duì)接，即使可以完成它們之間的對(duì)接，也僅僅是接觸點(diǎn)的對(duì)接，而這在技術(shù)上行不通。重要的接頭面接觸面積，往往需要理論的端面的接合面積的70％以上。由上所述，所造成的接頭部件端部的表面形狀誤差的位置誤差大于構(gòu)件的形狀裝配誤差。這里有兩方面的因素：一是，這個(gè)裝配誤差是局部形狀的誤差，而引起位置誤差的接頭部件端面的形狀誤差是整體的；二是，接頭位置誤差常常比較大，這往往容易被忽視。因此，應(yīng)采用精加工的方式來確保接頭部件的相對(duì)位置。否則，連接器和組件很難保證形狀的相對(duì)位置的精度，也很難確保該部件的形狀位置的相對(duì)精度。
3部件精加工的方式與結(jié)構(gòu)條件
3.1部件精加工的方式通常來說部件的精加工方式有兩種，它們分別是對(duì)接頭孔進(jìn)行精加工以及接頭的最后安裝。
3.1.1對(duì)接頭孔進(jìn)行精加工這種精加工方法目前來說最為普遍，它的特點(diǎn)是在用特殊的測(cè)試卡板裝配式框架來調(diào)整零件形狀的基礎(chǔ)上，根據(jù)各組成部分的聯(lián)合定位把部件接頭孔加工到零件最終的尺寸，從而完成精加工部件的要求，因此接頭孔和孔的端面需要留足夠的余量來保證。這種方法適用于留有余量的孔。
3.1.2接頭的最后安裝也有一些部件接頭不能彌補(bǔ)處理，例如滑輪板，壓力軸承，滑槽和組裝階段其他組件。最后安裝接頭是解決這些零部件精加工的一種有效方式。在實(shí)際情況下，人為的操作水平、裝配過程中的變形以及結(jié)構(gòu)工藝性差也會(huì)造成一定的誤差。如果在結(jié)構(gòu)封閉后沒有額外因素造成進(jìn)一步的誤差，該接頭部件的殼體結(jié)構(gòu)用相同的連接可以發(fā)揮在精加工時(shí)的作用。這些方法是在裝配型架上進(jìn)行精加工的，無需特別精加工工作臺(tái)。除此之外，在一般情況下也不需要特殊的工具和動(dòng)力頭。
3.2部件精加工的結(jié)構(gòu)要求如果部件要進(jìn)行精加工，那么前提是部件的結(jié)構(gòu)允許采用精加工的方式。3.2.1接頭孔精加工的要求對(duì)于接頭孔的精加工方式，它的結(jié)構(gòu)應(yīng)有下列要求：①接頭孔和接頭孔端面應(yīng)當(dāng)留有足夠的精加工余量，該值應(yīng)比誤差所造成的調(diào)整形狀的位移要大。②精加工的結(jié)構(gòu)可以被加工刀具所進(jìn)入。3.2.2接頭最后安裝精加工的要求而對(duì)于采用接頭最后安裝的精加工方式，它的結(jié)構(gòu)應(yīng)有下列要求：①接頭和組件結(jié)構(gòu)之間應(yīng)當(dāng)有重疊、空隙或其他設(shè)計(jì)補(bǔ)償，使得它們之間的相對(duì)位置也可調(diào)節(jié)。②接頭與結(jié)構(gòu)之間的結(jié)構(gòu)通路連接普通螺栓，鉚釘?shù)?；?dāng)結(jié)構(gòu)是沒有路徑的連接時(shí)，應(yīng)該是單面連接，如抽釘，高剪切鉚釘。
4飛機(jī)部件精加工中須注意的問題
4.1控制各工藝傳遞環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度對(duì)接協(xié)調(diào)可以提高零件的精度，除了精加工部件，也嚴(yán)格控制各環(huán)節(jié)的精度協(xié)調(diào)方面的準(zhǔn)度。在工藝轉(zhuǎn)移過程中，各個(gè)方面的協(xié)調(diào)鎖存狀態(tài)的系數(shù)越小，那么該螺栓旋轉(zhuǎn)越靈活，上部和下部的配合準(zhǔn)度越高。當(dāng)協(xié)調(diào)鎖存狀態(tài)的系數(shù)為0，那么旋轉(zhuǎn)螺栓最靈活，那么傳遞過程中的誤差與該孔軸誤差和間隙配合無關(guān)，只有和孔軸的直徑公差帶一半的寬度有關(guān)聯(lián)，這時(shí)將保持最高準(zhǔn)確度的鏈接。這是最理想的情況，不過在實(shí)際情況中很難做到，但即使這樣也應(yīng)盡量做，超出公差范圍內(nèi)是絕對(duì)不允許的。
4.2裝夾變形的檢測(cè)和控制部件必須在零件精加工時(shí)進(jìn)行裝夾，以保持調(diào)整好的狀態(tài)，抵擋部件精加工時(shí)所產(chǎn)生的外力作用，保持部件在機(jī)械加工過程中位置的穩(wěn)定性。然而，飛機(jī)部件結(jié)構(gòu)的相對(duì)剛性較弱，在加工時(shí)夾緊的外力很容易讓部件產(chǎn)生塑性變形，薄壁結(jié)構(gòu)，特別是小部件有塑性變形的可能性更大。精加工時(shí)，加工構(gòu)件在夾緊狀態(tài)下產(chǎn)生彈性變形，放松夾緊后接頭會(huì)產(chǎn)生一個(gè)回彈，這個(gè)接頭的彈性變形直接成為誤差計(jì)入部件和形狀中，位置和接頭不符合外觀和形狀定位器，或減少吻合度，減少零件精加工的精度，甚至丟失零件精加工作用。因此，在精加工中檢測(cè)和控制這一過程中由于裝夾產(chǎn)生的變形是非常重要的。
5總結(jié)
本文對(duì)飛機(jī)部件精加工工藝進(jìn)行了總結(jié)、分析、歸納。闡述了飛機(jī)部件裝配精加工的作用與意義，簡(jiǎn)單介紹了飛機(jī)部件精加工的方式，研究和提出了飛機(jī)部件精加工的結(jié)構(gòu)條件，并特別提出了部件精加工時(shí)注意的幾個(gè)問題。
作者：董利娜單位：中航沈飛民用飛機(jī)有限責(zé)任公司
