大型飛機(jī)機(jī)翼的裝配技術(shù)

摘 要:本文依據(jù)多年工作經(jīng)驗(yàn)，提出了大型飛機(jī)機(jī)翼的裝配方法及注意事項(xiàng)，涵蓋從工藝準(zhǔn)備到實(shí)際生產(chǎn)的技術(shù)指導(dǎo)思想和實(shí)現(xiàn)方法，具有良好的指導(dǎo)意義及實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞:大型飛機(jī) 機(jī)翼 裝配 密封

中圖分類號(hào):V211.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2011)01(a)-0020-01

大型飛機(jī)的機(jī)翼體型巨大，裝配質(zhì)量要求高，其裝配方法相對(duì)小型飛機(jī)有獨(dú)特的地方。好的裝配工藝方法對(duì)機(jī)翼的裝配質(zhì)量、裝配效率起著關(guān)鍵的作用，工藝方法的選用分為工藝準(zhǔn)備階段的技術(shù)分析和實(shí)際生產(chǎn)時(shí)所應(yīng)用的技術(shù)，下面進(jìn)行詳細(xì)說明:

工藝準(zhǔn)備階段的技術(shù)分析具有非常重要的意義，此階段主要是為了計(jì)劃好機(jī)翼各部件的裝配順序及工藝分離面的選取，工裝形式的選擇，大的工藝分離面在設(shè)計(jì)時(shí)就已決定好，但為了批生產(chǎn)的需要，需要在此基礎(chǔ)上進(jìn)行更細(xì)致的劃分，以利于建立更多的平行工作面，為了節(jié)約成本，所對(duì)應(yīng)的工裝最好設(shè)計(jì)成積木式，比如在試制階段機(jī)翼的前后梁與上下壁板都在總裝型架上一次裝配完成，在總裝型架上有前梁的上下緣條、中間腹板的定位卡板及定位件，但它們與上下壁板的定位卡板是分離的，利用叉耳裝在工裝框架上，在批量生產(chǎn)需要細(xì)化工序、增加單獨(dú)的前梁工裝時(shí)，將這些前梁卡板取下安裝在新工裝的叉耳上就可以，省時(shí)省力。而且，如果有新的同系列飛機(jī)的預(yù)研計(jì)劃，且與此機(jī)翼差異不大時(shí)，可在此機(jī)翼工裝上預(yù)留出空間，以利工裝一臺(tái)多用。在細(xì)節(jié)上隨著現(xiàn)在數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展，零件的加工精度已經(jīng)很高，因此可以大量使用定位孔的定位方式，可以簡(jiǎn)化工裝的結(jié)構(gòu)，如果技術(shù)成熟，可使用利用激光定位的機(jī)器人操縱工裝或電腦操控的工裝等。

現(xiàn)在大型飛機(jī)機(jī)翼的上下蒙皮一般是帶有長(zhǎng)桁和加強(qiáng)口框的整體數(shù)控機(jī)加壁板或復(fù)合材料整體壁板，體形巨大，造價(jià)昂貴，不允許在裝配階段有因制孔位置差錯(cuò)導(dǎo)致的報(bào)廢更換情況發(fā)生，而且所使用的緊固件多為高抗剪螺栓，對(duì)孔的直徑、圓度、角度要求精確。為此需要考慮緊固件孔的鉆制方法，要求定位準(zhǔn)確、角度準(zhǔn)確、孔的質(zhì)量好，不允許有人為因素導(dǎo)致偏差的可能，舊式劃線鉆孔的手工鉆制方法已不再適用。常用的方法就是在裝配型架上大范圍使用鉆模卡板，如在機(jī)翼壁板的每個(gè)肋都有卡板，在上面有為每個(gè)緊固件所制的鉆模孔，孔徑是緊固件孔徑與工具導(dǎo)套的直徑之和，這樣不用移動(dòng)卡板就可以直接鉆初孔直到終孔。大型機(jī)翼壁板及肋的材料厚度一般比較大，手工鉆制需要施加很大的推進(jìn)力，而且鉆制時(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致孔徑超差、內(nèi)壁劃傷。為了保證鉆孔質(zhì)量，減少工人工作強(qiáng)度，提高效率，通常采用可快速固定鎖緊的自動(dòng)進(jìn)給鉆及配套的復(fù)合鉆頭，此臺(tái)階鉆頭可一次完成從鉆初孔到擴(kuò)孔再到鉸孔所有過程，厚壁零件宜采用深孔直刃鉆頭。為了避免工具故障引起超差，鉆機(jī)和鉆頭要每日檢查及時(shí)維護(hù)。切削液能改善切削狀態(tài)，提高鉆孔質(zhì)量，但清理費(fèi)事費(fèi)時(shí)，要盡量少用，一般只在接頭鉆孔采用，壁板與肋鉆孔不用。

機(jī)翼內(nèi)部油箱的密封非常重要，密封不好有漏油失火的可能，通常綜合使用界面密封劑和縫外密封劑密封。在涂敷界面密封劑后，由于整體壁板面積較大，直接安裝緊固件會(huì)有無法完全夾緊的可能，特別是密封劑涂敷過厚時(shí)，所以需要先用工藝螺釘?shù)冗M(jìn)行預(yù)夾緊，然后再安裝緊固件。在使用螺栓連接的重要部分、如接頭叉耳箱形框等，可以先安裝螺栓進(jìn)行預(yù)定力拉緊，力矩為最終力矩的20%-30%，然后松開釋放應(yīng)力后重新定力到最終力矩。且應(yīng)考慮在密封劑接近完全固化時(shí)的二次定力。縫外密封劑的涂敷對(duì)防止油箱泄漏非常重要，如果沒有良好的縫外密封，局部小的滲漏會(huì)逐漸擴(kuò)散，導(dǎo)致周圍的界面密封分開，難以找到泄漏的根源。好的涂敷方法首先使界面清理干凈，特別是清理掉浮漆，涂膠時(shí)在液態(tài)的膠條中緩慢攪拌，使密封膠與周圍界面良好接觸，增加微觀上的接觸面積，使其附著力達(dá)到最大。油箱鉚接后的打壓試驗(yàn)是機(jī)翼裝配工作中非常重要的一環(huán)，也是對(duì)機(jī)翼裝配質(zhì)量的最終檢驗(yàn)，打壓泄漏測(cè)試除原始的水槽肥皂泡檢測(cè)泄漏外，也可采用灌注氦氣，利用氣體檢測(cè)儀檢測(cè)泄漏，輔以肥皂泡檢查，比較干凈，省時(shí)省力。

機(jī)翼與機(jī)身連接處箱形框上的連接孔非常重要，這些孔一般為精鉸孔，個(gè)別需要冷擴(kuò)，這些孔的制造一般是在總裝型架上加工，但也有下架后另行加工的，前者工裝比較復(fù)雜，后者則須另有工裝，所使用的工裝形式繁簡(jiǎn)是由選擇的定位基準(zhǔn)決定的。如果以外形為基準(zhǔn)，則需要外形卡板支撐，端頭處使用定位鉆模，但機(jī)翼位置的調(diào)整、與鉆模的對(duì)準(zhǔn)比較困難，簡(jiǎn)單方法是利用機(jī)翼端面和其上的個(gè)別精度孔為基準(zhǔn)使用端頭定位鉆模，這個(gè)基準(zhǔn)孔要求在前道工序通過工裝鉆模進(jìn)行保證，且這個(gè)面和孔作為定位基準(zhǔn)，它的精度要非常高。加工這種孔所需用的工具對(duì)孔的質(zhì)量非常重要，工具一般使用自動(dòng)進(jìn)給鉆，但轉(zhuǎn)速要根據(jù)所加工材料及對(duì)應(yīng)切削速度的不同進(jìn)行選擇，進(jìn)給速度要依據(jù)試驗(yàn)確定，速度過快過慢都可能使孔超差。

機(jī)翼在裝配鉚接后有變形的可能。常見變形為扭曲，個(gè)別有翹曲。其原因通常是因零組件的外形尺寸不準(zhǔn)確，如壁板的厚度超出公差范圍、過薄或過厚，或者肋的輪廓外形超差，外脹或內(nèi)凹，導(dǎo)致在型架內(nèi)裝配時(shí)，依靠型架卡板或定位件等的作用將其強(qiáng)制裝配，導(dǎo)致零件的彈性或塑性變形，內(nèi)部形成應(yīng)力，在從型架上拆下后，在內(nèi)應(yīng)力的作用下，隨著彈性變形的局部恢復(fù)，導(dǎo)致產(chǎn)品變形。解決辦法首先控制零件的質(zhì)量，特別是外形尺寸，以及型架定位尺寸的準(zhǔn)確，在組裝時(shí)不要強(qiáng)迫裝配，對(duì)于零件因形狀原因產(chǎn)生彈性變形的區(qū)域控制其變形的大小及用推力計(jì)測(cè)量其恢復(fù)正確外形所需的力量，嚴(yán)格控制在1～2kgf之內(nèi)，裝配時(shí)用塞尺檢查定位間隙。以此來控制零件的變形及內(nèi)應(yīng)力的大小。達(dá)到控制鉚接后變形的目的。

機(jī)翼在型架上一般是立式放置，前緣或后緣向上，而機(jī)翼在正常使用時(shí)是上壁板朝上，所以就涉及到機(jī)翼組裝后的出架及翻轉(zhuǎn)。常用辦法是在機(jī)翼型架內(nèi)增加移動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)和配用吊掛，這樣能很好解決側(cè)面出架的問題，但需要選好懸掛點(diǎn)，比較好的點(diǎn)是用于安裝其它部件的叉耳孔，選擇時(shí)既要考慮吊起機(jī)翼時(shí)的平衡，也要考慮此叉耳及緊固件的強(qiáng)度，以及是否會(huì)對(duì)周圍區(qū)域強(qiáng)度產(chǎn)生影響。如果只使用吊帶，在機(jī)翼從型架放下時(shí)有側(cè)向傾斜的可能，所以需要緊固，可以將上述方法綜和使用。另外需要仔細(xì)考慮的是在機(jī)翼從型架的多點(diǎn)定位向吊掛轉(zhuǎn)移的過程中，隨著固定點(diǎn)的減少，所剩余的固定點(diǎn)承力逐漸增加，如果是叉耳會(huì)導(dǎo)致銷子難以拔出及損壞孔的可能，以及完全脫離時(shí)的震動(dòng)。解決的辦法是在下方配置支撐點(diǎn)，使上面的懸掛點(diǎn)只有定位而不承受機(jī)翼重量，且在各組件總裝型架定位初期就開始使用，避免只在懸掛時(shí)使用引起的支撐不足或超出而導(dǎo)致的機(jī)翼變形。新式的出架方法是采用真空吊掛，使真空吸盤直接吸附在機(jī)翼壁板上，將機(jī)翼整體提起并翻轉(zhuǎn)后放到托車上，這能很好解決機(jī)翼下架及翻轉(zhuǎn)問題。

以上敘述了大型飛機(jī)機(jī)翼的裝配方法并對(duì)可能問題進(jìn)行了詳細(xì)分析，所涉及的方法和指導(dǎo)思想可用于飛機(jī)其他部件的裝配，具有良好的指導(dǎo)及實(shí)用價(jià)值。