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[摘 要]通过积极分析数模和借鉴工艺装配方案,我们在研制初期产品还没有进入生产的阶段我们就开始研究装配检测方案的确定,提前分解检验单元,设置检验内容。从检验内容的设置上进行检验工具的选择,采取数字化检测设备与常规检测、工装检测三者配合的手段完成整个装配组件的交付验收。同时还对客户精度要求较高的尺寸进行纯数字化检测并形成报告随产品交付用户。
[关键词]检测方案 分离面 装配单元 数据采集 质量测量
中图分类号:TL231 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)07-0113-01
第一章 绪论
随着目前MBD的引入,飞机行业可谓是进行了一场大的变革,一个“无纸化”办公将整个研制阶段的工作发展到了并行模式,何为并行即在研制阶段设计在数模设计过程中工艺部门、质量部门同时参与到数模设计工作中,将工艺因素和质量检测因素直接纳入到数模设计中,同时在研制阶段就开始工装方案的准备、检验计划的编制等等,这为提高整个研制周期和数模成熟度都重大作用。近几年接触国际型号和一些国内先进民机又让我有了一个新的想法,那就是尝试在研制阶段对部装检测方案的确定,以民机垂直安定面做的尝试,总所周知垂直安定面其气动外形要求严格,结构复杂,检測要求高。本文通过对产品结构的分析,结合老机型的检测方案制定出垂直安定面的部装检测方案,并根据此方案确定产品检测的相关要求。
第二章 垂直安定面结构简介
垂直安定面多采用双梁+翼肋的主承力结构布局,其主结构件是翼盒,前缘、后缘、翼尖等结构件与翼盒连接,并可分别拆卸。翼盒由前梁、后梁、多个肋和左右整体加筋壁板构成,采用碳纤维复合材料制造,梁上布置一定数量的孔便于装配和内部结构检查。前缘、后缘、翼尖等为夹层结构。翼盒后梁安装铰链支架用于支持方向舵,其中一个铰链接头同时承受方向舵的垂直载荷,操纵接头连接方向舵伺服控制系统,用于控制方向舵运动。
第三章 产品检查项目分析及检测方式的确定
3.1 气动外缘准确度检查
飞机气动外缘准确度直接影响飞机的飞行性能,飞机部件气动外缘偏差检查是指对飞机接触气流的表面制造质量检查,又称飞机表面质量检查,检查工作一般是在部件装配工作完成后或部件架内总装工作完成之后进行。
气动外缘偏差分两类:其一是部件切面形值和纵、横向波纹度偏差,一般称为外形偏差;其二是蒙皮对缝间隙和阶差的偏差以及铆钉、螺钉、焊点等相对蒙皮表面凸凹量的偏差,一般称为表面平滑度偏差。
垂直安定面为主要气动外形部件,其气动外缘准确度要求较高,这就要求在装配过程中对产品的气动外形准确度严格控制。
3.2 外形偏差检测
一般对于气动外形要求较高的部件我们一般采用装配型架等距卡板检查法或数字量检测方法。
(一)装配型架等距卡板检查法:
等距卡板设置位置应遵守部件设计技术条件的规定,检验卡板与理论外形之间的间距一般选取3mm、5mm。检验卡板要有足够的刚性。
此方法能检查机体、翼面外缘性值正负偏差,是生产中广泛采用的方法,一般适用于气动外形要求较高的部件;检查时,拆卸工作卡板,换装检验卡板,部件以接头定位,使用间隙塞尺按技术文件规定,测量产品各点与检验卡板的间隙值应正确选取。
(二)数字量检测法
垂直安定面处于最后完工状态,设置检验站位,用于检查垂直安定面处于工作状态下的水平测量、外形准确度、方向舵开度、转角等功能性试验。
检查时,产品处于工作状态,使用激光跟踪仪或雷达按技术文件要求测量垂直安定面外形偏差,测量完毕后,将数据输入专用软件进行数据拟合,以便得出外形偏差数据。同时使用激光跟踪仪对垂直安平面进行水平测量及方向舵开度测量。
3.3 表面平滑度检测
表面平滑度一般包括气动蒙皮对缝间隙及阶差、沉头标准件对外形的凸凹量、因铆接而引起的蒙皮表面凸凹不平。
>蒙皮对缝间隙及阶差可使用塞尺进行检查;
>标准件凸凹量可以使用高度千分尺及高度卡规检查;
>铆接引起的表面凸凹不平可使用千分表检查。
3.4 零、组件位置准确度及配合准确度检查
零组件位置准确度的检查,是综合型检查,它对产品最终完成后的质量有着直接影响,因此此项检查应该贯穿在每一个装配站位中,并严格控制。
3.4.1 叉耳接头位置度检查:
耳片接头、叉子接头的位置准确度,一般用型架上的接头定位器配合不同直径的检验销进行检查,如下图。
3.4.2 接头相对位置准确度的检查:
接头相对位置,一般采用检验量规进行检查。
3.4.3 零、组件定位准确度检查:
内部零、组件定位准确度检查一般依靠工装定位器,连接时,检查零、组件与工装定位器的接触情况;未设置定位器的零、组件按照图纸给定尺寸使用直尺、卡尺等通用量具检查。
3.5 操纵面吻合性检查
垂直安定面装配完成后还要与后机身、方向舵进行对接。一般飞机部件对接后,要检查其相对位置的准确性,判断是否符合产品图样和技术条件的要求。部件相对位置准确度检查的项目一般可分为两类,其一是固定部件相对于机身的位置,其位置准确度一般通过水平测量的方法进行检查。其二是活动翼面相对定翼面的位置。
根据设计分离面及工艺分离面可以看出,垂直安定面通过方向舵接头及操纵接头与方向舵连接,由于方向舵为操纵舵面,因此还需对方向舵的剪刀差、中立位置、方向舵开度、方向舵与垂直安定面之间间隙进行检查。
3.6 孔的检查
>孔的质量检查项目一般包括:垂直度、直径、圆度、表面粗糙;检查方法如表1:
第四章 检验方案的确定
4.1 进行部件分解,以组件作为单元进行检测方案的确定;
4.2 方案内容设定:
> 使用的工装、夹具
> 检测内容的设定:结合装配顺序设定,同时明确检验工具和方式;
4.3 加入产品工作状态的测量
测量时明确支撑状态:用生产现场配置的坐标基准点系统建立全机测量坐标系,姿态同其安装到机身上的姿态保持一致。
4.3.1 在支撑状态下,使用激光跟踪仪对水平测量点进行测量;
4.3.2 对垂直安定面与后机身连接孔进行检测;
4.3.3 对垂直安定面与后机身连接面平面度的测量;
4.3.4 垂直安定面悬挂支架铰链接头轴心的位置;
4.3.5 对垂直安定面的外形进行测量。
第五章 结束语
通过对垂直安定面研制阶段装配检测方案的研究和初步制定,基本明确了整个装配检验的内容和顺序,为合理有序的安排检验工作提供了保证,可以提前按初步方案安排好检验工作,以满足用户的要求,真正做到将用户的要求在研制阶段(即产品结构数模创建过程中)纳入到检验指导文件中,为后续检验内容的设定提供依据。
[关键词]检测方案 分离面 装配单元 数据采集 质量测量
中图分类号:TL231 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)07-0113-01
第一章 绪论
随着目前MBD的引入,飞机行业可谓是进行了一场大的变革,一个“无纸化”办公将整个研制阶段的工作发展到了并行模式,何为并行即在研制阶段设计在数模设计过程中工艺部门、质量部门同时参与到数模设计工作中,将工艺因素和质量检测因素直接纳入到数模设计中,同时在研制阶段就开始工装方案的准备、检验计划的编制等等,这为提高整个研制周期和数模成熟度都重大作用。近几年接触国际型号和一些国内先进民机又让我有了一个新的想法,那就是尝试在研制阶段对部装检测方案的确定,以民机垂直安定面做的尝试,总所周知垂直安定面其气动外形要求严格,结构复杂,检測要求高。本文通过对产品结构的分析,结合老机型的检测方案制定出垂直安定面的部装检测方案,并根据此方案确定产品检测的相关要求。
第二章 垂直安定面结构简介
垂直安定面多采用双梁+翼肋的主承力结构布局,其主结构件是翼盒,前缘、后缘、翼尖等结构件与翼盒连接,并可分别拆卸。翼盒由前梁、后梁、多个肋和左右整体加筋壁板构成,采用碳纤维复合材料制造,梁上布置一定数量的孔便于装配和内部结构检查。前缘、后缘、翼尖等为夹层结构。翼盒后梁安装铰链支架用于支持方向舵,其中一个铰链接头同时承受方向舵的垂直载荷,操纵接头连接方向舵伺服控制系统,用于控制方向舵运动。
第三章 产品检查项目分析及检测方式的确定
3.1 气动外缘准确度检查
飞机气动外缘准确度直接影响飞机的飞行性能,飞机部件气动外缘偏差检查是指对飞机接触气流的表面制造质量检查,又称飞机表面质量检查,检查工作一般是在部件装配工作完成后或部件架内总装工作完成之后进行。
气动外缘偏差分两类:其一是部件切面形值和纵、横向波纹度偏差,一般称为外形偏差;其二是蒙皮对缝间隙和阶差的偏差以及铆钉、螺钉、焊点等相对蒙皮表面凸凹量的偏差,一般称为表面平滑度偏差。
垂直安定面为主要气动外形部件,其气动外缘准确度要求较高,这就要求在装配过程中对产品的气动外形准确度严格控制。
3.2 外形偏差检测
一般对于气动外形要求较高的部件我们一般采用装配型架等距卡板检查法或数字量检测方法。
(一)装配型架等距卡板检查法:
等距卡板设置位置应遵守部件设计技术条件的规定,检验卡板与理论外形之间的间距一般选取3mm、5mm。检验卡板要有足够的刚性。
此方法能检查机体、翼面外缘性值正负偏差,是生产中广泛采用的方法,一般适用于气动外形要求较高的部件;检查时,拆卸工作卡板,换装检验卡板,部件以接头定位,使用间隙塞尺按技术文件规定,测量产品各点与检验卡板的间隙值应正确选取。
(二)数字量检测法
垂直安定面处于最后完工状态,设置检验站位,用于检查垂直安定面处于工作状态下的水平测量、外形准确度、方向舵开度、转角等功能性试验。
检查时,产品处于工作状态,使用激光跟踪仪或雷达按技术文件要求测量垂直安定面外形偏差,测量完毕后,将数据输入专用软件进行数据拟合,以便得出外形偏差数据。同时使用激光跟踪仪对垂直安平面进行水平测量及方向舵开度测量。
3.3 表面平滑度检测
表面平滑度一般包括气动蒙皮对缝间隙及阶差、沉头标准件对外形的凸凹量、因铆接而引起的蒙皮表面凸凹不平。
>蒙皮对缝间隙及阶差可使用塞尺进行检查;
>标准件凸凹量可以使用高度千分尺及高度卡规检查;
>铆接引起的表面凸凹不平可使用千分表检查。
3.4 零、组件位置准确度及配合准确度检查
零组件位置准确度的检查,是综合型检查,它对产品最终完成后的质量有着直接影响,因此此项检查应该贯穿在每一个装配站位中,并严格控制。
3.4.1 叉耳接头位置度检查:
耳片接头、叉子接头的位置准确度,一般用型架上的接头定位器配合不同直径的检验销进行检查,如下图。
3.4.2 接头相对位置准确度的检查:
接头相对位置,一般采用检验量规进行检查。
3.4.3 零、组件定位准确度检查:
内部零、组件定位准确度检查一般依靠工装定位器,连接时,检查零、组件与工装定位器的接触情况;未设置定位器的零、组件按照图纸给定尺寸使用直尺、卡尺等通用量具检查。
3.5 操纵面吻合性检查
垂直安定面装配完成后还要与后机身、方向舵进行对接。一般飞机部件对接后,要检查其相对位置的准确性,判断是否符合产品图样和技术条件的要求。部件相对位置准确度检查的项目一般可分为两类,其一是固定部件相对于机身的位置,其位置准确度一般通过水平测量的方法进行检查。其二是活动翼面相对定翼面的位置。
根据设计分离面及工艺分离面可以看出,垂直安定面通过方向舵接头及操纵接头与方向舵连接,由于方向舵为操纵舵面,因此还需对方向舵的剪刀差、中立位置、方向舵开度、方向舵与垂直安定面之间间隙进行检查。
3.6 孔的检查
>孔的质量检查项目一般包括:垂直度、直径、圆度、表面粗糙;检查方法如表1:
第四章 检验方案的确定
4.1 进行部件分解,以组件作为单元进行检测方案的确定;
4.2 方案内容设定:
> 使用的工装、夹具
> 检测内容的设定:结合装配顺序设定,同时明确检验工具和方式;
4.3 加入产品工作状态的测量
测量时明确支撑状态:用生产现场配置的坐标基准点系统建立全机测量坐标系,姿态同其安装到机身上的姿态保持一致。
4.3.1 在支撑状态下,使用激光跟踪仪对水平测量点进行测量;
4.3.2 对垂直安定面与后机身连接孔进行检测;
4.3.3 对垂直安定面与后机身连接面平面度的测量;
4.3.4 垂直安定面悬挂支架铰链接头轴心的位置;
4.3.5 对垂直安定面的外形进行测量。
第五章 结束语
通过对垂直安定面研制阶段装配检测方案的研究和初步制定,基本明确了整个装配检验的内容和顺序,为合理有序的安排检验工作提供了保证,可以提前按初步方案安排好检验工作,以满足用户的要求,真正做到将用户的要求在研制阶段(即产品结构数模创建过程中)纳入到检验指导文件中,为后续检验内容的设定提供依据。