某型号飞机内定位装配技术应用浅析

吕鹂李坤姜超刘平魏莹邹雪花

（中航工业江西洪都航空工业集团有限责任公司，江西 南昌330000）

0 引言

飞机制造过程的主要环节是飞机的装配，而飞机各部位的外形准确度关系到飞机的飞行性能，提高飞机外形准确度是飞机装配过程中极为重要的一个问题。在装配过程中，要按型架（或夹具）定位件确定零件、组合件、板件、锻件、部件之间的相对位置，即装配定位。飞机装配定位存在以骨架外形为基准的装配和以骨架内定位为基准的内定位装配。

1 装配定位

1.1 外形定位装配技术

外形定位装配是以骨架外形为基准的装配，装配型架采用的外卡板要求既能定位骨架外形，又能在装配蒙皮时夹紧蒙皮的作用，从而要求卡板带蒙皮的外形。为兼顾这两方面，卡板的工作表面加工成蒙皮外形，而在卡板表面上分布一些局部的活动垫板，垫板的工作面就是骨架零件的外形。侧面还有靠板，以确定骨架零件的位置。当用卡板夹紧蒙皮时，必须把靠板退出，同时把垫板置于旁边的槽内，不致与蒙皮相碰。

外形定位外卡板存在下述特点：1）卡板尺寸大，重量大，型架骨架必须粗大，加上卡板的配重，型架复杂，笨重。2）型架开敞性差。3）卡板制造工作量大。4）卡板须开启，型架实际占地面积较大。5）对大型部件，可开启的卡板，影响型架工作梯的安装。6）型架制造成本高。

1.2 内定位装配技术

装配内定位方法主要是用孔定位代替外形定位和用内形定位代替外形定位，对零、组件进行装配定位。它是一种以骨架为基准的装配方法，在对主要刚性骨架进行准确定位连接后，再进行蒙皮=壁板等零组件的装配，就可以保证外形的准确度，因而装配型架上不设或少设外形卡板，型架简单、定位准确、可极大简化工装，并使得飞机装配的施工通路开敞。可以大量减少对外形卡板的使用，并使装配型架的结构得到很大程度的简化。

2 内定位装配技术方案实施情况

由于航空工业生产中零、组件制造加工精度、大尺寸测量精度的提高，型架的发展趋势是简化结构，减少工装制造工作量。特别是由于数控技术的发展，飞机设计与制造的数字化应用，对简化飞机制造协调路线和工艺装备，起着重要作用。

由于某型飞机结构工艺性的改善，如整体结构件数量增加，骨架刚性增强，以及骨架零、组件制造加工精度的提高，可以以骨架为基准装配，准确定位骨架，就可以保证外形的准确，对外卡板的应用较少。

2.1 各部件内定位孔的取制在产品设计时均进行协调，在产品上留取合理的定位孔，并明确到产品图样上，尤其是对后机身各长桁的定位方法进行了仔细研究，在后机身整体框详细设计时，在各长桁位置处留取筋条，以便对长桁进行定位。

2.2 零件上的定位孔位置与装配型架定位件位置通过飞机产品数模进行了协调，工装及定位件采用数控加工，工装及定位件利用激光跟踪仪进行协调安装。

并对各部件内定位的具体应用、孔定位件的设置及装配定位要求等在相应部件协调方案中均作了明确规定。

2.3 机身整体油箱、机翼整体油箱、机身后段因整体机加件采用较多，结构刚性较强，各装配型架的结构设计有较大简化。

机翼整体油箱装配架只采用了两道外形卡板，整台型架由一个梯形框架和若干个定位孔定位件组成，结构通路十分开敞；机身后段装配架对每一框采用四个定位孔进行定位，各长桁按整体框上筋条进行定位，型架结构形式简单，工作通路开敞；机身整体油箱因产品结构设计相对较复杂，型架只能总体上分成左、中、右三部分，各框左、右侧部分分别用机身机翼交点、主起交点、坐标定位孔进行定位，各油箱盖板、底板、中框板分别采用装配孔进行定位，同时辅助使用几道小外形卡板进行外形控制；机翼合拢总装型架也只有三道外形卡板。

2.4 后襟翼是钣金零件使用内定位装配方法的典型，整台型架由一个框架和若干个定位孔定位件组成，结构通路十分开敞，另外设置了两道卡板用于外形检验；机翼总装、前缘襟翼内外段、6-18框下壁和机身前段各部件型架采用外形定位与内定位相结合方式，型架同样得到充分简化。

2.5 相对于传统工艺方法，各大型装配型架对外形卡板及夹具样板的使用量大大减少，机翼整体油箱装配架减少了4道大卡板，机身后段装配架减少了8道大卡板，机身整体油箱减少了6道大卡板，前机身装配架减少了10道大卡板，机翼合拢总装型架减少了3道大卡板等。

3 内定位装配过程及质量控制

3.1 各部件采用内定位装配方法进行装配，采用定位孔定位对各肋、框等骨架零件进行定位，铆上桁条组成骨架，在刚性骨架准确定位连接后，放上蒙皮或覆盖蒙皮壁板，并用橡皮绳或钢带压紧，保证了准确的外形后，再进行骨架与蒙皮的铆接。

3.2 生产现场加强对装配的中间工序的检查，特别是定位工序，严格限制操作工人随意锉修零件定位孔或磨削各定位件，对定位不协调问题及时进行查对。

3.3 对采用内定位方法装配的机翼、襟翼部件，在产品的两端设置外形检验卡板以检查整个翼面的偏

对采用内定位方法装配的后机身部件，根据具体情况设置了检验卡板。对于6-18框下壁、中机身等参加总装的部位，均设置了外形定位卡板。

3.4 进行外形检查时，有检验卡板者按照外缘容差要求进行检查。

无检验卡板者，对于翼面类部件，其等百分线方向按要求用直尺检查，并配合目视方法检查；对于机身类部件，主要采用目视的方法检查。

3.5 从首架各部件装配交付情况看，各零件上定位孔与工装定位协调一致，后襟翼、后机身、机翼、6-18框下壁、前机身、前襟内外侧等应用了内定位装配方法和部件外形及表面质量均能满足相应技术条件要求。

4 取得效果

通过内定位

装配技术应用，结合现有工艺技术水平、生产设备条件及工艺技术发展进步的需要，实际上在某型飞机的研制中全面采用了内定位装配方法，即是采用以内定位为主的装配方法。

采用内定位装配技术方法，与传统方法比较，取得了良好的技术经济效果。

（1）大量减少了装配型架的卡板数量（约70%），省掉了装配型架的配重，取消了大量的夹具样板，大大简化了型架的结构设计，从而降低了装配型架的材料使用和制造成本（约50%），加快了工装的制造速度，缩短了工装的制造周期（约50%）。

（2）由于装配工装结构得到了有效的简化，一定程度上改善了装配型架既复杂

又笨重的现象，解决了型架开倘性差，卡板制造工作量大的问题，消除了为保证卡板开启而导致型架实际占地面积较大的缺点。

（3）由于装配工作开倘性得到很大的改善，装配工作的速度和效率都得到了较大的提高（约50%），工人的劳动强度也得到降低，安全性也得到了提高，因此产品的装配质量也得到了较大的提高。

5 结论

通过开展先进的装配技术研究，针对目前市场经济的需求，通过对内定位装配的使用研究，完成机身、机翼内定位工艺装备的设计方案，大大减少了外形卡板，提高了飞机的生产准备时间，增强了市场经济下的竞争力，并且完全达到设计技术要求。