飞机装配注意要点分析

刘洋

摘 要：随着我国经济的快速发展，我国的航空产业也步入了高速发展期。飞机生产是一个国家工业、科技的结晶，飞机的设计、零部件的制造以及装配等环节对于飞机的制造质量有着十分重要的影响，飞机制造中的不协调问题是影响飞机制造质量的重要因素之一，也是飞机装配工艺的中心技术之一，为了确保飞机的制造质量需要对其引起足够的重视。造成飞机质量不协调的原因是多方面的，文章从飞机制造的工艺角度出发对引起飞机制造不协调问题的原因进行了分析，并在此基础上提出如何解决好飞机制造中的不协调问题。

关键词：飞机制造；装配；协调；质量

前言

飞机的制造是一个系统性的工程，需要设计、制造以及装配等多个环节协同工作确保飞机的制造质量。飞机制造中的不协调问题长期困扰着飞机制造企业，是影响飞机制造质量的重要因素之一。解决好飞机制造中的不协调问题是飞机装配工艺中的重要一环，也是确保飞机制造质量的重要环节。

1 飞机制造中的不协调问题表现

在飞机制造过程中，飞机装配是飞机制造的最后一个环节，在这一环节中，不协调指的是零、组、部件与装配工装之间，各个装配工装之间以及各飞机组件之间的装配出现偏差，使得零部件无法按照设计图纸上所要求的进行装配，从而影响飞机制造质量。

飞机制造中的不协调问题可以分为以下三类：（1）飞机零部件与装配工装之间的定位基准出现偏差，从而使得装配出现一定的不协调。（2）飞机各装配由于制造问题而导致的不协调，其表现在飞机零部件等因外形尺寸、连接处或配合面之间具有较大的间隙而导致的装配问题。（3）而装配工装之间的不协调，其具体表现在：在制造环节所采用的装夹工装出现偏差、装配工装与制造工装之间的不协调等造成飞机的装配出现问题。

2 造成飞机装配出现不协调的原因分析

2.1 人为因素

在飞机制造过程中需要经过多道环节，其中人为因素是影响飞机装配质量的重要因素之一，飞机装配中由于人为因素而产生的不协调发生在零部件的设计、工装设计以及制造工艺设计、工艺的编制等多个环节。

2.2 系统误差所造成的飞机装配不协调

飞机装配需要在一定的环境因素下，（温度、重力、外力等），如外部环境发生一定的变化会使得零部件呈现出一定规律的尺寸变化等，最为常见的表现形式有铆接变形或是温差变形等，其中铆接变形是指在零部件进行钻孔等环节时由于轴向力、切削力或是铆接时的锤击力等不均匀而使得零部件发生一定的变形，从而影响装配质量。其中最主要的表现有：铆接件长度发生变化、开口过大或过小或是蒙皮出现鼓包、扭曲等，从而造成装配件的外形产生较大的尺寸变化，影响装配质量，造成装配误差。温差变形形成原因是由于不同材料在不同温度下具有一定的变形量，而在温差较大的情况下，不同材料由于热膨胀性不同会引起组、部件和工装尺寸出现一定的偏差，从而使得装配出现一定的不协调。

2.3 飞机装配中的偶然误差所导致的装配问题

在飞机装配的过程中，因有些偶然突发因素所导致的误差造成的装配问题是较为难以控制的。偶然误差是，在一定条件下所产生的且不具有确定变化规律的误差，但是当此类误差较多时通过统计可以发现其具有一定的统计规律。此种误差多发生在型、板材料制造时的误差以及零部件在制造过程中所产生的随机误差以及装配过程中所产生的随机误差等。都会对飞机的制造质量造成严重的影响。

飞机制造过程中所产生的协调误差通常是由以上所介绍的不协调因素复合构成，而且其构成的误差性质也会相互产生交换，为解决飞机制造中的不协调，需要对产生问题进行具体分析处理。

3 做好飞机制造过程中的不协调问题处理

为解决好飞机装配过程中的不协调问题可以从以下几个方面入手：（1）在零部件加工制造过程中以及装配中选用正确的工装定位基准。（2）提高飞机零部件在设计过程中对于装配结构性的考虑，零部件的装配工艺性指的是在零部件生产过程中选用较为经济、合理与可靠性的工艺方法，其特别体现在设计补偿上，从而简化协调关系，例如可以在零部件的外形设计上加设补偿角片，对接交点接头使用间隙进行补偿等。同时在对分离面的划分上既要保证装配单元的完整性也需要尽可能的简化装配单元之间的协调关系。在满足使用要求的情况下，尽量简化分离面之间的形状和连接形式，提高飞机的制造质量。（3）在装配的过程中尽量选用工艺补偿的方式，在装配过程中可以对装配的零、组、部件的相关尺寸进行一定的调整以便易于装配，通过对装配件进行调整可以在一定程度上减少制造中所产生的误差，从而满足装配的精度要求。（4）对于装配中所产生的变形要严格控制，在装配过程中产生变形的原因是多方面的，对于不同方法可能会产生不同的装配变形偏差，需要对不同的装。配方法进行记录，通过分析计算找出规律。飞机是一种半硬壳式的结构，其刚性不足，这是造成飞机装配出现偏差的主要原因，在装配中要时刻注意这一因素，在装配时，各零部件需要具有足够的刚性，从而确保其在安装过程中不会受力变形，对于像大飞机壁板等刚性较低的组件，需要在吊装、放置的过程中采用工艺撑杆、托架等对其进行固定，防止其变形。装配型架主要起到定位和对装配件的刚度进行一定的保持。在装配的过程中，使用型架还可以达到一定的纠正作用。所以，在装配型架的制造过程中需要使得其刚度要大于装配组件的刚度，如果装配单元的刚性过高，则需要对装配组件中需要重点定位的地方进行局部定位。（5）减少铆接工艺对零部件装配所造成的影响，在组件组合的过程中合理的使用“强迫装配”的方法，在铆接时锤击的方向需要与定位基准的加紧方向相一致，通过对构件的安装位置进行分析，选择合理的铆接工艺，比如：在大范围进行铆接时，应当避免铆钉不均匀而导致的铆接变形，应当在满足设计要求的情况下，采用镦头交错排列的方式以及正确的铆接顺序。同时在铆接时还需要注意铆钉的垂直度，以及干涉铆接的干涉量，确保铆接的合理性与质量。（6）对于装配过程中温差变形需要尤为注意，特别是针对于大飞机的组装。未解决这一问题可以采用“变形梁式”的型架结构进行装配，也可以采用以装配组件的一端为基准，而在另一端留有一定的富余量来协调装配。（7）根据飞机装配过程中的实际情况来确定装配工艺，在飞机装配工艺上应当遵循“最短尺寸链的原则”，从而尽量缩短协调路线，使得非公换件尽可能的少。将飞机装配过程中对于装配影响不大的尺寸确定为尺寸链中的封闭环，并将装配中较为容易进行调整的尺寸确定为工艺容差调整环节。在装配时对各个组成环在飞机装配协调过程中的作用进行分析，根据装配对于准确度要求来协调分配各组成环的容差。要解决好装配不协调问题，归根结底就是要对装配过程中所产生的误差构建尺寸链，并对其进行有效的分配与修正并加以控制，从而达到协调准确度的目的。其中确定误差尺寸链工艺容差分配主要有经验法和计算法两种，并根据实际情况选用合理的方法。

4 结束语

飞机装配是飞机制造中非常重要的一个环节，其对于飞机的质量有着十分重要的影响，文章在分析飞机装配过程中影响装配质量因素的基础上提出了如何更好地进行飞机装配的措施。

参考文献

[1]程宝藻.飞机制造系统准确度与容差分配[M].航空工业出版社，1987，2.

[2]王龙，杨湘龙，等.虚拟现实仿真技术及在飞机装配中的应用[J].北京航空航天大学学报，2001，2.

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