飞机整体装配型架安装调试研究

飞机整体装配型架安装调试研究

徐桐

航空工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司黑龙江省哈尔滨市150066

摘要：飞机产品空气动力学形状的准确性重要的定位部件是安装框架。其组件对产品的生产效率和生产计划具有非常重要的影响。在分析多种卡板板结构的基础上，提出了一种基于参数化草图模板的模板安装技术。开发基于UG平台的快速安装系统，在安装过程中实现开卡板条件，安装有限元分析过程。提高装配型架的安装效率，使装配型架得到优化。

关键字：飞机；整体；装配型架；安装；调试；研究；

装配型架是飞机制造过程中的重要工艺设备。而且，该元件的安装周期以及精确度直接影响制造周期和飞机的产品品质。在将框架组装在飞机中的过程中，卡板板的部件是确保飞机的空气动力学形状的准确性的重要部件。卡板板其工作表面与飞机的空气动力学形状有一定的关系。安装不同的卡板板需要草绘，更重复的任务，并且通常需要更多的基线。需要人工进行操作，而且步骤比较繁琐。因此，在传统的装配型架安装的基础上，提出了UG软件平台开发的快速安装系统，实现了装配型架安装过程中装配型架开口的状态检测。运用有限元知识实现对该元件的刚度分析。

一，飞机装配型架安装

飞机在安装过程中需要使用大量结构复杂的装配件，由于其安装工作量占据整个工装到一半左右，尤其是在一些大型飞机制造过程中所需要的装配型架数量较多，而且消耗较多的材料，安装周期通常比较长。此外，在整机制造中，大约44%的时间是用于飞机装配工作的，并且大部分是装配型架内完成的。因此如何安装和简化这种装配型架结构，使其更加安装简便，装配工作实现安全，减少材料运用，缩短周期，减少生产成本是当前飞机装配型架安装及调试过程中的主要内容。光学仪器测量法进行装配型架安装的改进，能够为飞机装配型架结构安装提供有利条件。这种方法能够检测空间中某一点的位置，无需对配架组合安装，增加结构的复杂程度，能够满足装配要求，并进行整体布局，安排定位件以及相应的股骨架。

合理进行工艺分离。进行工艺分离面过程中，应当确保各个装配件能够具有较强的刚度要求，比如半硬壳式的结构应当将框，肋分段划到相应的壁板上，完成装配工作。各个壁板配件在装配上具有较高的刚性要求强，外形也能够满足安装需求，在进行部件总装配时需要将大量部装定位孔或者所存在的内形板进行接头定位，能够确保外形准确，进而能够减少总装配装配型架的定位架，有效改善整个装配工作的开敞性，简化装配型架的总装结构，减少制造工作量。

合理进行安排装配顺序。在对外翼和中央翼上的对接面安装时，过去是以消除装配变形实现安装角等参数影响，能够将其放与机身的装配环节之后开展，因此必要的装配型架加工对于中央翼连接的机身进行准确定位，需要借助两台加工机床来完成。如果该机身中间两段起落架舱比较短，工艺部门需要在中段总装装配型架中进行装配，利用外装配型架定位，在该装配型架左右两侧布置支承骨架和外装配型架，使装配型架下部两侧获得复杂结构，工件上下架比较困难，无法保证装配质量。针对这种情况我们可以安装量规放置于架外并进行安装，能够节省骨架和外装配型架的安装，进而使总体结构更为简化。

除此之外，我们比较和分析飞机制造商提供的数字模型，并对装配型架进行分类该装配型架可分不同类型，根据其结构分为对称和非对称卡板装配型架。每种类型的卡板板可以根据具体结构从不同形状导出，这可以为系统动力学提供基础，需要相应的草图模板来进行飞机安装的参数化。为了减少计算误差并减少过程参考转换工作量，框架通常安装为与飞机产品相同的安装。飞机产品的理论形状可以直接决定卡板的工作表面的形状，这也是其安装的主要依据。然而，需要考虑工艺和贴布间隙。从装配型架的安装流程来看，在安装装配型架时，首先需要将产品的理论形状和安装基础连接到新的加工文件。并建立装配型架的参考面，使用装配型架安装系统的具体安装过程如下，需要人为进行准备工作以及数据输入。使用该过程，可以实现卡板板类型的选择，选择参考，并计算装配型架的外轮廓。

二，飞机装配型架调试

针对单一机某小机型机和中型的飞机来说，中央翼与机身对接结构相似，而小型飞机的机身与中央翼装配调试方案如下所示：可以采用机身标准量规和中央标准量规进行协调对接面和对接孔。其机身完成装配之后，在架外利用水平仪测量参数，刮修机身上与中央机对接的对接面余量，达到要求之后，完成安装对接。但由于对接面贴合度较高，刮瓜修难度大，安装周期长，所占用面积较大，而且对接面很难实现有效的贴合，很容易产生对接应力难以保证质量。而对于中型飞机来说，我们采用中央翼参加机身中段架内总装，利用与中外翼对接孔在中断总装型架进行定位，而与中央翼对接的左右框，其接头与框体连接采用工艺定位，参加机身中段总装时能够按照定位过程中的中段下部以及中央进行定位，并调整高度，进而能够节省协调对接面两项大型量规，在机身的外形可以采用内形板，工艺肋进行装配定位。针对飞机机身翼面的壁板装配工件外部可以采用内形板完成装配定位，按照蒙皮的厚度，曲度差也可以采用橡皮绳，帆布袋等进行压紧，而工艺肋则采用的是翼面总装装配型架定位装配，通常也可以采用小工艺板固定在某一工件上，进而对其他工件进行定位，以实现简化装配型架结构和安装的目的。

通过选择操作模板，草图的参数化以及电路板的开放状态检查来构建封闭的装配型架模块的参数化安装。我们通过比较分析，总结其形状主要参数包括装配型架的端头圆孔半径，端头圆孔中心到对称基准的宽度，装配型架的厚度，从孔的中心到水平参考的高度，以及卡板的偏移宽度。主参数用于表示测量对象类型，完成草图坐标系的位置。

根据实际安装要求飞机的安装定位孔隙距离间隔需要控制在50mm的倍数范围内。装配型架的打开条件检验。在装配型架的操作过程中，需要围绕上端孔向外打开主体，并且要求装配型架的工作表面在训练过程中不会划伤产品的表面。因此，在草图模板的参数化过程中，必须确保卡板板的形状的末端不能超过卡板板的悬挂点中心处的卡板板的中心的法线。参数草图是因为没有形成卡板板工作表面，所以产品理论形状和卡板板参数表面交叉线可以用于近似卡板板在参考表面上的工作表面的投影。如下图所示，

我们在M区间上选取一点A，将会与装配型架上端圆心o相连，那么点A在一O为圆心，AO在半径弧上移动，其轨迹是卡板在该点打开时的轨迹。当该点处于卡板打开状态时，则在点A下，弧c和曲线m不能相交。过点A可以做圆弧c的切线，且只需要在点A下方进行选取，没有交点便可。可以根据特定的距离间隔在m曲线上执行点A的选择。因此，当打开卡板进行检查时，可以使用点A处的切平面P代替切线来检测。为了避免过多坐标转换的重复性操作，同时能够使检验结果更具直观性，完成验证后，由系统给出自动化的检验结果，并且能够对用户提示是否出现过切，如果存在过切，则发给发生过切干涉的位置，用户可以及时调整相关参数，并进行下一步的检验指导完成装配型架打开条件。

小结

在这项研究中，我们找到了飞机装配型架的形状，并在此基础上，我们提出了参数化草图模板卡板板的快速安装，针对当前飞机整体装配型架过程中的安装工序以及调试进行深入分析。通过实例证明，这种技术能够提升装配型架的安装效率，能够将其满足刚度要求的同时减少原材料的投入力度。

参考文献

[1]张昌明,冯博琳,申琪,etal.某型飞机起落架安装车调姿装置轻量化安装与性能仿真研究[J].机械安装,2017(09):83-88.

[2]黄曜峰.飞机装配装配型架快速安装技术研究与实现[D].

[3]张微.基于实测数据的飞机部件数字化预装配技术研究[D].