某型號飛機內定位裝配技術應用淺析

呂鸝李坤姜超劉平魏瑩鄒雪花

（中航工業江西洪都航空工業集團有限責任公司，江西 南昌330000）

0 引言

飛機制造過程的主要環節是飛機的裝配，而飛機各部位的外形準確度關系到飛機的飛行性能，提高飛機外形準確度是飛機裝配過程中極為重要的一個問題。在裝配過程中，要按型架（或夾具）定位件確定零件、組合件、板件、鍛件、部件之間的相對位置，即裝配定位。飛機裝配定位存在以骨架外形為基準的裝配和以骨架內定位為基準的內定位裝配。

1 裝配定位

1.1 外形定位裝配技術

外形定位裝配是以骨架外形為基準的裝配，裝配型架采用的外卡板要求既能定位骨架外形，又能在裝配蒙皮時夾緊蒙皮的作用，從而要求卡板帶蒙皮的外形。為兼顧這兩方面，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動墊板，墊板的工作面就是骨架零件的外形。側面還有靠板，以確定骨架零件的位置。當用卡板夾緊蒙皮時，必須把靠板退出，同時把墊板置于旁邊的槽內，不致與蒙皮相碰。

外形定位外卡板存在下述特點：1）卡板尺寸大，重量大，型架骨架必須粗大，加上卡板的配重，型架復雜，笨重。2）型架開敞性差。3）卡板制造工作量大。4）卡板須開啟，型架實際占地面積較大。5）對大型部件，可開啟的卡板，影響型架工作梯的安裝。6）型架制造成本高。

1.2 內定位裝配技術

裝配內定位方法主要是用孔定位代替外形定位和用內形定位代替外形定位，對零、組件進行裝配定位。它是一種以骨架為基準的裝配方法，在對主要剛性骨架進行準確定位連接后，再進行蒙皮=壁板等零組件的裝配，就可以保證外形的準確度，因而裝配型架上不設或少設外形卡板，型架簡單、定位準確、可極大簡化工裝，并使得飛機裝配的施工通路開敞?？梢源罅繙p少對外形卡板的使用，并使裝配型架的結構得到很大程度的簡化。

2 內定位裝配技術方案實施情況

由于航空工業生產中零、組件制造加工精度、大尺寸測量精度的提高，型架的發展趨勢是簡化結構，減少工裝制造工作量。特別是由于數控技術的發展，飛機設計與制造的數字化應用，對簡化飛機制造協調路線和工藝裝備，起著重要作用。

由于某型飛機結構工藝性的改善，如整體結構件數量增加，骨架剛性增強，以及骨架零、組件制造加工精度的提高，可以以骨架為基準裝配，準確定位骨架，就可以保證外形的準確，對外卡板的應用較少。

2.1 各部件內定位孔的取制在產品設計時均進行協調，在產品上留取合理的定位孔，并明確到產品圖樣上，尤其是對后機身各長桁的定位方法進行了仔細研究，在后機身整體框詳細設計時，在各長桁位置處留取筋條，以便對長桁進行定位。

2.2 零件上的定位孔位置與裝配型架定位件位置通過飛機產品數模進行了協調，工裝及定位件采用數控加工，工裝及定位件利用激光跟蹤儀進行協調安裝。

并對各部件內定位的具體應用、孔定位件的設置及裝配定位要求等在相應部件協調方案中均作了明確規定。

2.3 機身整體油箱、機翼整體油箱、機身后段因整體機加件采用較多，結構剛性較強，各裝配型架的結構設計有較大簡化。

機翼整體油箱裝配架只采用了兩道外形卡板，整臺型架由一個梯形框架和若干個定位孔定位件組成，結構通路十分開敞；機身后段裝配架對每一框采用四個定位孔進行定位，各長桁按整體框上筋條進行定位，型架結構形式簡單，工作通路開敞；機身整體油箱因產品結構設計相對較復雜，型架只能總體上分成左、中、右三部分，各框左、右側部分分別用機身機翼交點、主起交點、坐標定位孔進行定位，各油箱蓋板、底板、中框板分別采用裝配孔進行定位，同時輔助使用幾道小外形卡板進行外形控制；機翼合攏總裝型架也只有三道外形卡板。

2.4 后襟翼是鈑金零件使用內定位裝配方法的典型，整臺型架由一個框架和若干個定位孔定位件組成，結構通路十分開敞，另外設置了兩道卡板用于外形檢驗；機翼總裝、前緣襟翼內外段、6-18框下壁和機身前段各部件型架采用外形定位與內定位相結合方式，型架同樣得到充分簡化。

2.5 相對于傳統工藝方法，各大型裝配型架對外形卡板及夾具樣板的使用量大大減少，機翼整體油箱裝配架減少了4道大卡板，機身后段裝配架減少了8道大卡板，機身整體油箱減少了6道大卡板，前機身裝配架減少了10道大卡板，機翼合攏總裝型架減少了3道大卡板等。

3 內定位裝配過程及質量控制

3.1 各部件采用內定位裝配方法進行裝配，采用定位孔定位對各肋、框等骨架零件進行定位，鉚上桁條組成骨架，在剛性骨架準確定位連接后，放上蒙皮或覆蓋蒙皮壁板，并用橡皮繩或鋼帶壓緊，保證了準確的外形后，再進行骨架與蒙皮的鉚接。

3.2 生產現場加強對裝配的中間工序的檢查，特別是定位工序，嚴格限制操作工人隨意銼修零件定位孔或磨削各定位件，對定位不協調問題及時進行查對。

3.3 對采用內定位方法裝配的機翼、襟翼部件，在產品的兩端設置外形檢驗卡板以檢查整個翼面的偏

對采用內定位方法裝配的后機身部件，根據具體情況設置了檢驗卡板。對于6-18框下壁、中機身等參加總裝的部位，均設置了外形定位卡板。

3.4 進行外形檢查時，有檢驗卡板者按照外緣容差要求進行檢查。

無檢驗卡板者，對于翼面類部件，其等百分線方向按要求用直尺檢查，并配合目視方法檢查；對于機身類部件，主要采用目視的方法檢查。

3.5 從首架各部件裝配交付情況看，各零件上定位孔與工裝定位協調一致，后襟翼、后機身、機翼、6-18框下壁、前機身、前襟內外側等應用了內定位裝配方法和部件外形及表面質量均能滿足相應技術條件要求。

4 取得效果

通過內定位

裝配技術應用，結合現有工藝技術水平、生產設備條件及工藝技術發展進步的需要，實際上在某型飛機的研制中全面采用了內定位裝配方法，即是采用以內定位為主的裝配方法。

采用內定位裝配技術方法，與傳統方法比較，取得了良好的技術經濟效果。

（1）大量減少了裝配型架的卡板數量（約70%），省掉了裝配型架的配重，取消了大量的夾具樣板，大大簡化了型架的結構設計，從而降低了裝配型架的材料使用和制造成本（約50%），加快了工裝的制造速度，縮短了工裝的制造周期（約50%）。

（2）由于裝配工裝結構得到了有效的簡化，一定程度上改善了裝配型架既復雜

又笨重的現象，解決了型架開倘性差，卡板制造工作量大的問題，消除了為保證卡板開啟而導致型架實際占地面積較大的缺點。

（3）由于裝配工作開倘性得到很大的改善，裝配工作的速度和效率都得到了較大的提高（約50%），工人的勞動強度也得到降低，安全性也得到了提高，因此產品的裝配質量也得到了較大的提高。

5 結論

通過開展先進的裝配技術研究，針對目前市場經濟的需求，通過對內定位裝配的使用研究，完成機身、機翼內定位工藝裝備的設計方案，大大減少了外形卡板，提高了飛機的生產準備時間，增強了市場經濟下的競爭力，并且完全達到設計技術要求。