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试论飞机装配不协调问题的原因分析及解决方法

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  摘要:飞机运行稳定与安全始终是飞机制造与管理关注的重点。要想提升飞机运行安全性、稳定性与可靠性需做好飞机装配工作,规避飞机装配故障的产生,降低飞机装配故障的影响。基于此,本文以飞机装配不协调问题为研究对象,基于工作经验归纳与总结,从飞机装配不协调表现入手,对其问题形成原因进行简要分析,并提出不协调问题解决办法,以期提升飞机装配质量,保障飞机性能。
  关键词:飞机装配;不协调问题;飞机性能
  引言:
  飞机装配是飞机生产制造中的关键环节,是确保飞机各零件、各工装之间协调的根本保障,在提升飞机性能,维护飞机运行稳定与安全上发挥着至关重要的作用。在飞机装配过程中保证装配协调准确度至关重要。对此,在当前飞机行业高度发展,高度重视飞机飞行安全、可靠与稳定的背景下,有必要加强飞机装配不协调问题的研究,通过研究指导装配行为,提升装配协调准确度。
  1飞机装配不协调的具体表现
  由飞机装配概念可知:飞机装配作为飞机制造中的重要组成部分,是各零件组装成部件或部件构成产品的过程。其工作要点在于:通过利用专用工艺设备与技术,保证零件与零件、工装与工装、零件与工装之间的协调与准确,从而使装配对象结构特征与结构性能满足实际要求[1]。因此,飞机装配不协调主要是指零件、组件、部件、工装之间或工装相互之间、工装与之相关联部位之间存在的不协调不准确。对此,飞机装配不协调问题直接影响飞机性能,降低飞机飞行安全水平。
  通常情况下,飞机不协调问题主要发生在以下情境中:其一,零件装配情境;其二,组件与部件装配、对接情境;其三,系统附件安装。依据工艺性质对飞机不协调装配问题进行划分,可分为以下几种表现形式:其一,工装与装配件之间的定位存在偏差,出现外形不协调、位置不协调、定位面不协调、孔不协调等现象;其二,装配件之间存在装配偏差,出现零件外形不协调,组建外形不协调,零件与零件连接不准确,零件与组件连接不准确,配合面间隙,配合面顶撞,组件与部件相对位置偏移,零件与系统结构连接孔不协调、组合件与分部件对接口不协调,部件与部件对接口不协调,系统附件与系统结构连接孔不协调,对接部位对接面不协调,对接部门外形不协调等问题;其三,工装与工装之间存在装配偏差,出现零件制造工装与零件指导工装不协调,零件制造工装与装配工装不协调,装配工装与装配工装不协调等问题。
  2飞机装配不协调问题的原因分析
  对飞机装配不协调现象进行归纳与总结,分析问题产生原因,主要体现在以下几方面:
  2.1人为操作错误
  人为操作错误是导致飞机装配不协调问题产生的关键原因。由于在飞机装配过程中,多数装配流程实现自动化、智能化管控,对此人为操作错误主要集中在设计阶段,包括产品设计、工艺方案规划、飞机工装设计等。例如,某大型飞机在装配过程中,飞控系统钢索传动装置出现防护圈与钢索间隙过大,防护圈安装孔与飞机机身侧壁结构孔对接不协调等问题,严重影响飞机装配质量与生产进度。追其原因:工作人员在进行产品设计过程中没有对钢索下垂、机身挠度变形等影响因素进行分析,从而出现产品设计问题,使飞机在装配过程中出现不协调问题。与此同时,在零件制造,工装制造与生产过程中,也存在人为误差,使零件、工装尺寸、质量、形状等不达标,出现飞机装配不协调问题。
  2.2系统自身误差
  系统自身误差主要是指,飞机装配过程中受一定条件影响,一些零件、组件、部件、工装等产生变形问题,从而引导飞机装配不协调问题的产生。最为常见的两种情况如下:其一,温差变形,即在飞机装配过程中,材料受温度影响较大,因此当温度出现变化时,材料尺寸、性能发展改变,从而出现不协调问题;其二,铆接变形,即在飞机装配过程中,不可避免存在铆钉连接操作,而在此过程中,产生的轴向力、切削力会使零件、组件、部件等出现变形,如铆接件起皱、接头偏扭、产品尺寸偏差等,从而出现不协调问题[2]。
  3飞机装配不协调问题的解决方法
  关于飞机装配不协调问题的处理可从以下几方面入手,进行实践,以提升飞机装配质量。
  3.1提升飞机装配不协调问题重视程度,提升设计质量
  在飞机制造过程中,相关工作人员应明确认知飞机装配协调准确的重要性,从而提升飞机装配不协调问题重视程度。能够根据飞机实际情况与装配需求,对依据一定规律变化形成的误差具有全面了解与认知。从而在进行产品设计、飞机装配工艺方案规划、飞机装配工艺文件编制等过程中,对可能影响装配协调准确度的因素进行综合分析。并在此基础上,进行工艺方法的科学选用。例如,在结构元件设计过程中,减少套合件设计与同轴要求或同外形要求交点接头的设计;在零件、工装设计、制造与装配过程中,可采用余量补偿、精加工处理、螺纹补偿、装配方法补偿、滑动补偿、间隙补偿等方法進行调整,降低系统问题对飞机装配不协调的影响。
  3.2明确飞机装配流程,严格遵循工艺要求进行操作
  在飞机装配过程中,为保证各零件、各部件、各工装等安装的准确与协调,需严格依据其装配流程,结合相关工艺要求,采用适宜的装配方法(分段装配、分系统装配等)进行作业,以降低操作难度的同时,降低反复作业的产生,并根据实际情况进行及时调整,从而加强飞机装配质量控制,提升装配协调准确度。
  3.3采取行之有效的办法处理装配变形问题
  控制装配变形问题是提升装配协调准确度的重要举措。在此过程中,需立足装配实际情况进行措施的有针对性选用。例如,针对刚性差的组件,降低吊运工艺的应用;针对刚性较强的装配单元,应保障装配单元刚性低于装配工装强度,避免硬碰硬出现构件变形,引发不协调问题产生;减少铆接工艺应用,在应用该工艺时,进行应用工艺流程的优化与控制;针对温差变性问题,一方面可通过加强装配环境控制,构建热平衡条件进行处理,另一方面可采用工艺补偿法进行控制。
  结论:
  飞机性能的不达标与不稳定是引发飞行安全事故的核心因素,而飞机性能的保障离不开飞机装配的协调与准确。对此,相关工作人员在明确认知飞机装配协调重要性的基础上,应对影响飞机装配协调准确度的因素具有全面了解与掌控,能够根据装配需求,采取行之有效的办法进行不协调问题的改善与处理,以保证飞机性能,助力飞机行业优化发展。
  参考文献
  [1]张庆辉.虚拟装配技术在飞机装配中的应用[J].机电信息,2018(36):97-98.
  [2]崔志卓,杜福洲,熊涛.基于有向点集的多面多孔式装配偏差分析与协调[J].航空学报,2018,39(07):248-257.
  (作者单位:中航工业西飞机身装配厂)
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