中机身装配技术

[摘 要]本文针对中机身在装配时遇到的一些难点问题和关键技术进行分析和研究，解决了龙骨梁与框的协调安装、座椅导轨的协调安装及断接零件的协调安装等问题，为今后飞机研制生产中出现的装配不协调问题提供参考。

[关键词]飞机装配 协调安装 分析 公差

中图分类号：V262.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0036-01

一、引言

蛟龙600是目前世界上最大的一款水陆两栖飞机，为一款单船身四发涡轮螺旋桨综合救援飞机，我们主要从事中机身的装配工作。中机身从18框（不含18框）起至37框止，长约9600 mm，宽3400 mm，最大截面宽度约5000 mm，高4500 mm。它包含蒙皮、隔框、长桁、龙骨梁、地板、水箱、舷窗、冀身承力壁板、主起连接装置、顶部应急出口和8个投水舱门等结构，通过蛟龙中机身的生产研制，有利于提高了我公司的飞机装配水平，有利于提高国产飞机的制造技术水平。

二、中机身装配中的难点分析

1、龙骨梁与框的协调安装

在龙骨梁组件与框的装配过程中，龙骨梁组件与框的外形之间的阶差出现了超差现象。

下面从结构设计数模以及装配的各种环节进行分析：

（1）结构设计数模分析

通过在CATIA数模里将龙骨梁组件和框的数据加载在一起进行比较，发现在装配时也不应存在干涉现象。

（2）龙骨梁组件的外形分析

龙骨梁组件为组合件，分为两部分：18-27龙骨梁和27-37龙骨梁。龙骨梁组件结构形式：上部为平面，底部为三角形结构，组件定位采用K/H定位孔+龙骨梁腹板面定位方式， K/H定位孔距船底大约300 mm，距龙骨梁上缘条表面大约310 mm，定位孔的位置基本在组件的中间位置，定位孔位置公差±0.1 mm 。

2、座椅导轨的协调安装

（1）地板的结构分析：

① 18-27框地板为工艺地板，地板由4根座椅导轨，1根纵梁，8根横梁，9块蜂窝板，4块剪切板构成，总长约4500 mm，宽约3350 mm，下面由2根立柱支撑地板。

② 27-30框地板为气密地板，地板由4根座椅导轨，1根纵梁，2根横梁构成，4块水箱盖板，2块剪切板构成，总长约12500 mm，宽约3400 mm，下面由2根立柱支撑地板。

（2）设计数模分析：

① 设计要求18-30框座舱地板上每一对座椅滑轨的间距公差不超过±0.3 mm，地板的水平安装尺寸公差为±0.1 mm。

② 18-30框座舱地板上座椅导轨，纵梁与地板横梁的安装时，零件连接面不能进行刮削，也没有加垫补偿要求。

③ 地板座椅导轨和纵梁由标准型材加工成型，零件的平面度误差为0.8 mm。

④ 18-30框座舱地板总长约57500 mm，宽约3400 mm，位于机身内，地板面积比较大，涉及的连接面多，尺寸控制位置多，协调不易。

（3）解决方案：

① 由于18-30框座舱地板的装配公差比较高，因此装配时需要1个地板的装配工装，保证地板装配尺寸不超差。

② 由于零件连接面不能进行刮削，也没有加垫补偿要求，装配时应先将座椅导轨，纵梁与地板横梁组合好，然后将组合件一起进行定位安装，这样可消除零件的加工误差的影响。

③ 座舱地板由于涉及的连接面多，控制点比较多，装配时需将所有涉及的连接面同时进行工装协调定位，这样可消除各零件之间的装配误差，各零件的平面度误差及各工装定位件之间的安装误差的影响。

④ 由于座舱地板位于中机身内部，并且地板横梁跨距比较大，地板距船底约为1954 mm， 下面仅靠2根立柱支撑地板，悬空面比较大，如果直接在横梁位置处，工装上设置定位卡板，因缺乏支撑，会造成工装卡板很重，安装卡板时会很困难，也不安全，而且卡板太长容易变形，保证不了地板的装配要求。

3、断接零件的协调安装

（1） 设计数模分析：

① 断接剪切板位于31框，32框的2个加强筋板之间及前船底长桁与后船底长桁之间，造成剪切板不能从上、下两个方向进行正常安装。

② 31框，32框上伸出的加强筋板的弯边宽度约为47 mm，并且方向是相对的，使得剪切板更不能从上，下两个方向进行正常安装。

③ 断接剪切板位于31框的外形高度尺寸比32框处的外形高度尺寸小，并且32框处的外形尺寸比船底壁板位置高，剪切板就不能从前、后两个方向进行正常安装。

④ 断接剪切板的翻边位于31框上加强筋板之间，由于断接剪切板的外形（斜边）比加强筋板长，剪切板也不能从侧面进行正常安装。

⑤ 断接剪切板的两个加强弯边分别安装在前、后船底长桁的的错开的两个面上，两面没有在同一侧上，剪切板安装没有足够的转动空间。

（2）零件结构分析：

断接剪切板为铝合金饭金件，长约500 mm，宽约220 mm，厚度1.6 mm。剪切板的上、下边制有加强弯边，31框处制有加强翻边，零件的刚性比较好，不易变形。

（3）解决方案：

通过分析，为了解决断接零件的安装问题，采取了下列方法：

① 沿断接剪切板高度横向将剪切板截断成2部分；剪切板截断后的高度尺寸应接近后底部壁板位置的高度（1长桁剪切板除外），以便剪切板安装时，保留一定的活动空间。

② 将断接剪切板位于31框上的翻边高度修切掉部分，使剪切板翻边高度接近到31框加强筋板高度，以便剪切板的翻边安装时，保留一定的转动空间，确保剪切板能够顺利安装到31框上。

4、断接1长桁连接紧固件的安装

在中机身断接的装配过程中，1长桁剪切板与船底1长桁连接的紧固件无法安装。下面从结构设计数模以及装配的各种环节进行分析：

（1）设计数模分析：

① 断接后壁板长桁与龙骨梁缘条之间的垂直方向缝隙太小（8mm），无法操作。

② 断接剪切板与龙骨梁缘条之间的空间不足（间距仅33. 5mm），无法操作。

③ 长桁为Z形型材，长桁的弯边高度仅为28mm，弯边向下，顶铁安放不了。 ④ 长桁之间的间距为120 mm，铆枪的施工空间不足（铆枪长度约为160mm）。

⑤ 1长桁连接的铆钉孔距长析地面距离11mm。

（2）安装工具分析

① 长桁之间的间距为120mm，铆枪的施工空间不足（铆枪长度约为160mm）。

② 1长桁连接的铆钉孔距长析地面距离为11mm。

（3）解决方案：

通过分析，为了解决断接零件的安装问题，采取了下列方法：

① 沿断接剪切板高度方向将剪切板截断，将剪切板分为2部分。

② 剪切板截断位置尽量放在靠龙骨梁缘条下方位置，确保有足够的操作空间 ③ 1长桁剪切板与船底1长桁连接的铆钉更换为高锁螺栓

④ 改进工艺流程，将紧固件的安装分为2步骤，先安装1长衍连接板与船底1长桁连接的紧固件，再安装1长桁剪切板与1长桁连接板的抽钉。

三、结束语

通过对蛟龙600中机身装配过程中以上问题的分析和研究，解决了实际生产中出现的安装协调问题等技术难点，对于今后进行新机工艺准备和处理批生产问题积累了宝贵的经验，特别是对于分析装配不协调因素的影响积累了经验，对于装配协调方案的改进、工装设计制造、结构设计、装配技术各个方面的成熟起到了一定的促进作用，为以后装配工艺工作提供了可借鉴之处，为后续机型的改进提供了有价值的参考。

参考文献

1、杨斌.飞机铆接装配故障分析与解决方法 .中国高新技术企业.

2、杜娟.飞机装配不协调问题的原因分析及解决方法.中国高新技术企业.

3、谢曦鹏.大飞机制造的关键技术探析.科技创新导报.