针对飞机结构装配间隙超差的分析

郑林中航通飞华南飞机工业有限公司

针对飞机结构装配间隙超差的分析

郑林
中航通飞华南飞机工业有限公司

飞机被公认为是最安全的交通工具，其高效性是其它运输工具所无法代替的，国内外对飞机市场都给予了相当大的成本及科研投入。我国的航空工业起步相较于发达国家略显晚些，但发展速度很是惊人，无论从研发或是制造都展现出惊人的成果，国家也投入了相当大的精力和时间到飞机制造业中来。在飞机的制造过程当中，对飞机的飞行性能的保证是整个飞机装配的重点工作，对零部件装配时存在的间隙和阶差进行严格的把关是关系到飞机装配质量的关键因素。在飞机的结构装配工艺中，间隙、阶差超差问题是广泛存在的误差问题，本文通过对典型部件的装配分析，对间隙及阶差超差产生的原因进行了分析，并针对相问题提出的治理思路及建议。

飞机；结构装配；间隙超差；分析研究

社会主义经济社会的迅速繁荣及成长的同时，也带来了人们对物质需求的不断提高，各行各业的营销和发展都是为了满足人们的各种需求为根本出发点。市场经济的活跃性以及经济活动的全球化，使得世界上各个国家之间的交流逐渐增多，人与人之间的往来也越来越密切，这使得人们对交通设备的快速性及安全性的重视度逐步提高。由于飞机本身是较高端的机械制品，其组装过程中会有大量的零部件存在，零部件相互之间的偏差会积少成多，最终影响整个飞机的质量，因此对飞机结构装配进行科学合理的设计、优化装配工艺，使结构装配时的误差降到最低，能够确保飞机的装配质量，保证使用中的飞行安全。

一、间隙超差现象与原因分析

1.案例（1）：平尾翼根整流罩

平尾翼根整流罩安装在平尾与垂尾交接处，分为左右两侧，单侧由上侧组件和下侧组件组成，其通过安装在平尾根部的支架进行固定，随平尾转动进行联动，上下组件之间有间隙要求。整流罩组件由角材、胶条和蒙皮组装而成。整流罩罩体外形曲面较复杂，上下组件为复合材料，制造误差较大。这些误差的积累容易导致最后上下组件之间间隙出现超差。该机型平尾整流罩组件外包制造，对外厂制造过程必须严格控制。首先，技术协议中必须含有对外形尺寸、定位尺寸等的详细的检验和验收标准，要明确整流罩制造外形控制的模具、型架精度。此外，在现场生产时需对每道工序及时做出检验和反馈，以做到有效控制和预防超差。

2.案例（2）：主起舱门

某机型的主起落架舱门在收起时，按照设计，舱门和主起舱整流罩之间有间隙和阶差要求。舱门组件安装在起落架摇臂上，安装时是以起落架组件为装配定位基准，而主起舱整流罩组件是以机身隔框及龙骨梁下纵梁为定位基准。为保证该处设计要求，首先须调整主起落架舱门定位基准，在装配舱门时，其与摇臂相连接的孔暂不制，待与主起舱整流罩协调间隙后再配钻。其次要改进工装设计，提高舱门定位型架定位精度。另外还可通过放宽主起舱整流罩工艺余量来对间隙进行补偿调整。实践证明，采取上述措施后该处装配效果得到明显改善，装配精度由原来的2mm提高到0.5～1mm。

二、间隙超差问题产生的原因总结与改善措施

在对以上典型示例的研究基础之上，对引起间隙或阶差超差问题的主要原因进行归纳如下：（1）零件制造误差；（2）部件装配积累误差；（3）装配定位基准不统一；（4）装配工艺路线不合理；（5）检验工具工装存在问题；（6）外厂供应商零件制造技术协议不完善。针对产生问题的原因，以下给出预防措施和解决方法。

1.提高零部件制造、装配精度。

装配零部件质量的好坏直接的影响着后期的装配误差的大小，要想降低装配误差就要提高相应零部件制造精度，目前的零部件设计及加工多是采用结构与公差同步设计的理念，设计出最高性价比功能的零件，以免过多的增加成本。在零部件的制造精度得以控制的前提下，也要控制配合公差。目前在飞机结构装配中采用的方法有分组装配技术、数字化装配技术、模块化装配、柔性装配技术等，其中柔性装配技术已开始越来越多地应用于飞机舵面吊装等大部件装配中。这些装配技术的发展应用，极大地缩短了研制周期，提高了装配精度。

2.统一装配定位基准

在飞机结构装配的过程当中，要最大可能的使用统一的定位基准，其确定原则简要如下：首先，两基准相统一的原则，即实际的装配定位基准要统一于设计基准；其次，在确定零件的加工基准时要尽量使其与装配基准相统一，如不能实现也要尽量的相互协调，在零部件加工基与装配基准相统一时，能够更好降低积累误差，使装配位置的准确度大为提升；再次，装基准要与定位基准相统一，且最好重合，这点在部件相互对接时极为重要；最后，在整个的装配过程中，要确保每道装配工艺都依照同一个装配基准展开工作，即基准不变准则。

3.预留设计或工艺余量

在飞机的装配部件中，对于有间隙要求或阶差要求的零件要预留一定的设计余量及工艺余量，防止一旦间隙超出规定范围而造成零件报废，产生不必要的浪费。在预留设计及工艺余量的时候通常可遵照如下的原则进行：首先，余量预留的位置需在零件的外部及便于加工的位置；其次，在采用余量补偿方法时，要综合考虑相关的装配方式，避免过多的增加工作量；再次，要结合修切余量的工艺预留相应大小的余量；紧后，预留余量应在不影响产品本身性能的前提下进行。

4.优化装配工艺路线可以避免某些间隙超差问题的出现

装配工艺对装配间隙的影响也很大，在对飞机结构进行装配时，针对一部件其零部件的装配先后顺序都会对最终的精度产生影响。在装配过程中，要相装配工艺进行合理的协调，对易出现装配间隙误差的部位要进行优先装配，以确保位置的准确性。

结语：

综上所述，文中通过对典型示例的分析和研究，对间隙超差等现象的产生及原因进行了分析，并结合原因给出了遇到该类问题时的解决办法及操作思路，这为飞机结构装配工艺的改进和提高提供了相应的指导。在我国飞机研发和制造的过程中，相关的科研人员及操作人员在实践中对存在的问题进行归纳和总结，并做出详细且系统的分类和研究，将有价值的研究结果再应用到实际的生产和加工中去，就可以有效的避免或降低如间隙超差类问题的发生，这对操作人员的技术水平的提高和飞机成品的质量增强都起到很好的促进作用，也就推动了我国飞机制造业的整体进步。

[1]杜娟.飞机装配不协调问题的原因分析及解决方法[J].中国高新技术企业.2011(21).

[2]王珉,陈文亮,郝鹏飞,姜丽萍,王宇波,蒋红宇.飞机数字化自动钻铆系统及其关键技术[J].航空制造技术.2013(21).