飞机结构装配间隙超差对策研究
袁哲
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袁哲,. 飞机结构装配间隙超差对策研究[J]. 中国航空航天科学,20215. DOI:10.12721/ccn.2021.157039.
摘要: 在飞机结构装配时,受零部件制造误差、装配变形等因素的影响,装配接合面间出现间隙、阶差超差等问题的可能性较大,本文介绍了间隙超差现象出现的原因与解决间隙超差问题的方法,以便解决间隙超差问题,进一步提升飞机结构装配的质量,希望能够给读者带来启发。
关键词: 飞机;结构装配;间隙超差
DOI:10.12721/ccn.2021.157039
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引言:为切实满足人们的出行需要,飞机作为一种速度较快的出行方式,受到了人们的广泛欢迎,这一情况的出现又推动了我国飞机制造行业的发展。现阶段,为使得飞机装配工作的效果满足预期装配质量的需要,采用合适的方法降低间隙超差问题出现的概率,成为了一项极为必要的工作。

一、间隙超差问题出现的原因

在当前的社会发展过程中,飞机制造业作为一种能够保障国家安全、促进国民经济增长的重要产业,其技术水平在一定程度上反映了国家的综合实力水平,现阶段,加强飞机制造业新技术、新材料、新工艺的研发,不仅可以不断推动飞机制造业的优化升级,还可以带动相关产业结构的发展,为国家竞争力的提升提供了有效的支持。对当前飞机制造业的发展情况进行调查分析可以了解到,间隙超差问题是较为常见的飞机结构装配问题,并且在飞机生产制造的全过程中,可能导致间隙超差问题出现的因素较多,对这些因素进行统计分析可以将导致间隙超差问题的影响因素划分为以下几大类,第一,零件制造误差;第二,装配定位基准不一致;第三,装配工艺路线不够合理;第四,检验工具工装存在不足[1]。

二、间隙超差问题的解决办法

飞机作为当代社会极为复杂的高科技产品之一,其演变与人类科技创新能力与工业化生产形势有着极为密切的联系。现阶段,飞机的制造工作主要包括毛坯制造、零件加工、装配安装、实验这几部分内容,对上述内容进行调查分析后可以了解到,飞机装配施工的工作量在飞机生产制造总工作量的一半以上,若在装配过程中,存在零组件形位协调误差、装配变形、协调误差等问题,那么飞机的接合面在装配过程中将无法紧密结合,进而出现装配间隙,降低飞机的结构强度与疲劳寿命。为切实解决上述问题,提升飞机整体的质量安全,应当在明确影响飞机安全性因素的基础上,制定针对性的问题解决办法。

(一)提升零部件制造装配精度

在当前的飞机制造装配工作过程中,通过改进零部件制造工艺或者更改零件加工方法的方式,可以有效提高零部件的制造精度,从而达到降低间隙超差问题出现概率的目的。但需要注意的是,在零部件生产制造过程中,精度要求的提升往往意味着零部件生产制造成本的上涨。现阶段,为了在保证零部件质量要求符合飞机组装工需要的同时,尽可能降低零部件的生产制造成本,面对飞机制造组装对零部件精度要求较高的情况,在零部件生产制造过程中,可以采用结构与公差同步设计的方法,在保证零部件能够满足后续组装要求的基础上,实现零部件精密度的有效管控,从而有效降低累积误差,减小装配间隙超差问题出现的概率。同时,近年来,柔性装配、分组装配、数字化装配、模块化装配等技术方式被广泛应用在飞机结构装配工作中,这一情况的出现不仅有效缩短了飞机装配工作的时间,还为装配质量的提升提供了有效的支持。

(二)规范装配定位基准

在当前的飞机结构装配工作中,为降低部件装配出现间隙超差问题的可能性,对于有着相互位置要求的零部件,应尽量使用统一的装配定位基准;对于无法使用相同装配定位基准的零部件,则可以通过工装间接实现定位基准的统一。同时,在零部件定位过程中,其装配定位基准应与设计基准、零件加工基准等基准相统一,并且在装配过程中,应遵循基准不变原则,以便实现装配工作质量的提升。

(三)优化装配工艺路线

在当前的飞机结构装配过程中,装配间隙是否符合飞机设计生产要求与零部件装配准备工作的合理性之间存在着极为密切的联系,同时,装配工艺路线的合理性还与装配工作的难易度、飞机的最终质量之间存在着直接的联系。现阶段,为避免间隙超差问题的出现,在零部件装配过程中,可以通过优化装配工艺路线,优先协调有装配间隙要求的零部件的方式,保证零部件在装配时,能处于合适的位置上。同时,在制定装配路线时,在明确不同结构件先后装配位置关系的基础上,应当对系统件、成品件等系统在飞机局部结构件安装工作中的位置、对操作空间的影响等内容进行细致的分析,以便在后续装配工作进行过程中,通过对工作任务进行合理划分,保证飞机装配单元合理分布的方式,降低间隙超差问题出现的可能性。举例来说,在飞机结构装配过程中,舵面与结构件间有着明确的间隙要求,并且舵面均为互换件,因此,在进行这部分飞机结构的安装过程中,需要在完成舵面吊装工作后,再进行整流罩壁板的安装与锉修[2]。

(四)预留设计或工艺余量

现阶段,为保证飞机结构装配的可靠性,对于一些存在间隙或阶差要求的零部件来说,在安装过程中,应当采取恰当的保护措施,避免在后续装配过程中,因飞机结构间隙过大,出现零部件报废的情况。同时,在确定工艺余量时,首先,由于余量补偿会在一定程度上使得工作量上升,因此,在实际装配过程中,需要在对不同装配方法进行综合分析,并且无法使用其他方法对间隙进行处理后,再使用余量补偿的方式,避免间隙超差问题的出现。其次,在使用余量补偿技术前,应确定补偿工作不会对飞机的性能产生不利影响,在此过程中,若在补偿操作时对零部件进行了锉修处理,为避免零部件出现锈蚀,应在锉修表面进行防护处理。最后,为便于余量补偿技术的应用,可以将余量留在外侧、加工难度低的零部件上。

结论:总而言之,在当前飞机生产制造过程中,为避免因装配间隙超差问题的存在导致飞机的使用寿命与使用安全受到影响,应当在明确导致间隙超差问题出现原因的基础上,采用合适的方式,降低问题的出现概率或者在发现问题后,对问题及时进行处理,以便切实保证飞机的使用安全。

参考文献:

[1]王芳芳,黑东盛,赵嗣徽.基于飞机结构装配的紧固件连接设计研究[J].科技资讯,2019,17(22):65-66.

[2]曹红美.常见表面处理对飞机结构装配尺寸的影响[J].科技视界,2019(25):52-53.