飛機(jī)裝配課程設(shè)計(jì)說明書.doc

存檔編號：西 安 航 空 學(xué) 院 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書設(shè)計(jì)題目：殲六飛機(jī)機(jī)翼副翼裝配課程設(shè)計(jì)系別：飛行器學(xué)院專業(yè)：飛行器制造工程班級：飛行器制造1602姓名：趙士超 2015年 12 月 25 日目錄第1章引言4第2章裝配體的分析52.1.設(shè)計(jì)任務(wù)概述52.2.裝配構(gòu)件分析5第3章零件建模63.1.蒙皮的建模63.2. U型槽的建模63.3.加強(qiáng)肋的建模73.4. 三個(gè)肋板的建模83.5.角片的建模103.6.鉚釘?shù)慕?1第4章裝配工藝規(guī)程設(shè)計(jì)124.1.工藝分析124.1.1工藝分離面的選擇124.1.2.某機(jī)型副翼結(jié)構(gòu)分析124.1.3 .主要內(nèi)容134.2協(xié)調(diào)路線144.3.工藝流程設(shè)計(jì)15第5章飛機(jī)部件裝配驗(yàn)證165.1.飛機(jī)部件裝配165.1.1.U型槽與蒙皮的裝配165.1.2.加強(qiáng)肋與蒙皮的裝配165.1.3.肋板與蒙皮的裝配175.1.4.角片的裝配175.1.5.鉚釘?shù)难b配185.2裝配動(dòng)畫設(shè)計(jì)185.3結(jié)論19總結(jié)20附錄21第1章引言現(xiàn)代飛機(jī)的制造過程包括許多階段，其中之一就是裝配，在此階段組裝隔板、壁板、部件、飛機(jī)各鍛件，以及相互對接、調(diào)整與檢查。其裝配過程的設(shè)計(jì)與精度極大地影響了飛機(jī)制造周期與產(chǎn)品品質(zhì)。現(xiàn)代飛機(jī)的零件連接方法以鉚釘連接為主，在重要接頭處還應(yīng)用螺栓連接。這種連接方法簡便可靠，但是鉆孔、鉚接多是手工操作，工作量很大。應(yīng)用自動(dòng)壓鉚機(jī)可以提高鉚接生產(chǎn)率，改進(jìn)鉚接質(zhì)量，同時(shí)也可改善裝配工人的勞動(dòng)條件。為了增加使用成組壓鉚的比例，要在構(gòu)造上將飛機(jī)各部件分解成許多壁板件。飛機(jī)部件裝配和總裝工作，手工勞動(dòng)是主要工作方式。加之飛機(jī)制造中要使用大量的成形模胎、模具、裝配型架和供協(xié)調(diào)用的標(biāo)準(zhǔn)工藝裝備（樣板、標(biāo)準(zhǔn)樣件等），使得生產(chǎn)準(zhǔn)備工作十分繁重，飛機(jī)生產(chǎn)的周期比較長。應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造技術(shù)可以提高飛機(jī)生產(chǎn)的自動(dòng)化程度，大量壓縮生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短飛機(jī)生產(chǎn)的周期。飛機(jī)的裝配是按構(gòu)造特點(diǎn)分段進(jìn)行的，首先將零件在型架中裝配成翼梁、框、肋和壁板等構(gòu)件，再將構(gòu)件組合成部段件（如機(jī)翼中段、前緣，機(jī)身前段、中段和尾段等）。最后完成一架飛機(jī)的對接。裝配中各部件外形靠型架保證，對接好的全機(jī)各部件相對位置，特別是影響飛機(jī)氣動(dòng)特性的參數(shù)（如機(jī)翼安裝角、后掠角、上反角等）和飛機(jī)的對稱性，要通過水平測量來檢測。在各部件上都有一些打上標(biāo)記的特征點(diǎn)，在整架飛機(jī)對接好后，用水平儀測出它們的相對位置，經(jīng)過換算即可得到實(shí)際參數(shù)值?？傃b工作還包括發(fā)動(dòng)機(jī)、起落架的安裝調(diào)整，各系統(tǒng)電纜、導(dǎo)管的敷設(shè)，天線和附件的安裝，各系統(tǒng)的功能試驗(yàn)等。總裝完成后，飛機(jī)即可推出外場試飛。通過試飛調(diào)整，當(dāng)飛機(jī)各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)即可交付使用。第2章裝配體的分析2.1.設(shè)計(jì)任務(wù)概述本次裝配工藝課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是對飛機(jī)的任意部位進(jìn)行測繪，并在UG上進(jìn)行三維建模和做出裝配動(dòng)畫，我們所測繪是某機(jī)型的副翼，如下圖所示：圖2.1 某機(jī)型的機(jī)翼中部現(xiàn)代飛機(jī)的制造過程包括許多階段，其中之一既是裝配，在此階段組裝隔板、壁板、部件、飛機(jī)各鍛件，以及相互對接、調(diào)整與檢查。2.2.裝配構(gòu)件分析從圖片2.1上可以直觀的看出副翼的構(gòu)件，包括U型槽，肋板三個(gè)，加強(qiáng)肋，角片，鉚釘若干個(gè)。由于從照片2.1中無法看出每個(gè)零件的具體尺寸，所以我們應(yīng)用直尺、量角器、千分尺等測量工具對機(jī)翼中部所有尺寸進(jìn)行精確的測量與記錄，然后根據(jù)各零件之間的裝配關(guān)系一一確定最終我們所需要的最終尺寸。第3章零件建模目前三維建模軟件較多，如CATIA、UG、ProE等。都可以完成本次的課程設(shè)計(jì)，而我們這次的課程設(shè)計(jì)選擇的是在UG平臺上進(jìn)行的三維建模、裝配與動(dòng)畫的制作。本次的三維建模，考慮到是以蒙皮為基準(zhǔn)由外向內(nèi)的建模并完成裝配。鑒于此，應(yīng)首先進(jìn)行蒙皮的建模。3.1.蒙皮的建模我們可以通過草圖與輪廓彎邊命令對蒙皮進(jìn)行建模，其過程與結(jié)果如圖3.1所示。圖3.13.2.U型槽的建模U型槽的建模主要包括U型槽兩端的折彎與4個(gè)鉚釘孔的的定位與打孔。U型槽的建模方法有很多，我們是在UG中的NX鈑金模塊下通過建立草圖通過輪廓彎邊命令建立出實(shí)體的，如圖3.2、圖3.3所示。圖3.2圖3.34個(gè)鉚釘孔的定位與打孔的建模方法很多，我們使用的是通過在U型槽的側(cè)面建立參考線從而確定孔的圓心位置，然后通過拉伸命令將4個(gè)鉚釘孔打出，過程及結(jié)果分別如圖3.4、圖3.5、圖3.6.圖3.4圖3.5圖3.63.3.加強(qiáng)肋的建模加強(qiáng)肋的橫截面都是L形的，我們可以通過草圖與輪廓彎邊命令對桁條并拉伸求差進(jìn)行建模，其過程與結(jié)果如圖3.7、圖3.8、圖3.9、圖3.10所示。圖3.7圖3.8圖3.9圖3.103.4. 三個(gè)肋板的建模從圖片2.1上可以看到，與蒙皮接觸最多的是三個(gè)肋板，在完成加強(qiáng)肋的建模后可以對三個(gè)肋板進(jìn)行建模。三個(gè)肋板的建模方式幾乎相同，因此我只介紹中間翼肋的建模過程，另外兩個(gè)肋板的建模過程不再贅述。肋板的建模分周邊的折彎，加強(qiáng)肋槽的沖壓，鉚釘孔的建模。翼肋的建模與周邊的折彎通過突出塊與彎邊等指令初步做出翼肋的大概外形，具體過程如圖3.11、圖3.12、圖3.13、圖3.14所示。圖3.11圖3.12圖3.13 圖3.14加強(qiáng)肋槽的沖壓是由畫草圖，通過兩次次實(shí)體沖壓命令進(jìn)行建模出來，具體過程如圖3.15、圖3.16所示。圖3.15 圖3.16肋板鉚釘孔的建模是通過草圖與拉伸命令建模的，其過程與最后的中間翼肋模型如圖3.17、圖3.18、圖3.19所示。圖3.17 圖3.18圖3.193.5.角片的建模通過草圖與輪廓彎邊、拔模、倒角等命令進(jìn)行角片的建模，其過程與結(jié)果如圖3.20、圖3.21、圖3.22、圖3.23、圖3.24、圖3.25、圖3.26所示。圖3.20圖3.21圖3.22圖3.23圖3.24圖3.25圖3.263.6.鉚釘?shù)慕ｃT釘是一個(gè)旋轉(zhuǎn)體，我們可以通過草圖與旋轉(zhuǎn)命令將鉚釘建模出來，其過程與結(jié)果如圖3.27、圖3.28、圖3.29所示。圖3.27圖3.28 圖3.29第4章裝配工藝規(guī)程設(shè)計(jì)4.1.工藝分析4.1.1工藝分離面的選擇飛機(jī)結(jié)構(gòu)上劃分為許多部件和可卸件后，在部件與部件間，部件與可卸件間在結(jié)構(gòu)上構(gòu)成了分離面，因?yàn)檫@種分離面是為結(jié)構(gòu)和使用需要而取的，故稱為設(shè)計(jì)或使用分離面。這種分離面一般采用可卸連接，以便在使用和維護(hù)過程中迅速拆卸和重新安裝。為了生產(chǎn)的需要，需將飛機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步劃分，即將部件進(jìn)一步劃分為鍛件，鍛件進(jìn)一步劃分成板件，組合件等各種裝配單元，這種為滿足生產(chǎn)需要而劃分的分離面稱為工藝分離面，工藝分離面一般采用不可卸連接。4.1.2.某機(jī)型副翼結(jié)構(gòu)分析主要由型材、板材等件組成，結(jié)構(gòu)對稱，比較簡單，零件整體尺寸規(guī)則相互之間的連接方式采用鉚接，在對他們進(jìn)行裝配時(shí)只要保證他們之間的相對位置即可。由于該框是組合件，屬于飛機(jī)的骨架結(jié)構(gòu)，因此，型架的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)選擇以骨架的外形為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。該組合件的結(jié)構(gòu)簡圖如圖4.1所示。圖4.14.1.3 .主要內(nèi)容4.1.3.1.裝配工藝過程的結(jié)構(gòu)可行性?？尚行允侵冈谡{(diào)查的基礎(chǔ)上，通過市場分析、技術(shù)分析、財(cái)務(wù)分析和國民經(jīng)濟(jì)分析，對各種投資項(xiàng)目的技術(shù)可行性與經(jīng)濟(jì)合理性進(jìn)行的綜合評價(jià)?？尚行匝芯康幕救蝿?wù)，是對新建或改建項(xiàng)目的主要問題，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度進(jìn)行全面的分析研究，并對其投產(chǎn)后的經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)行預(yù)測，在既定的范圍內(nèi)進(jìn)行方案論證的選擇，以便最合理地利用資源，達(dá)到預(yù)定的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。4.1.3.2.裝配準(zhǔn)確度。飛機(jī)裝配好以后應(yīng)達(dá)到規(guī)定的各項(xiàng)性能指標(biāo)，其中包括飛機(jī)的空氣動(dòng)力性能、飛機(jī)的各種操縱性能、飛機(jī)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性能等各項(xiàng)指標(biāo)。飛機(jī)裝配準(zhǔn)確度對飛機(jī)各性能均有直接影響。4.1.3.3.裝配過程的工藝可行性。在確定工藝規(guī)程前，首先應(yīng)研究工作圖樣和產(chǎn)品裝配圖樣，熟悉各零件的用途、性能及工作條件，明確該零件在產(chǎn)品中的位置和作用；了解并研究各項(xiàng)技術(shù)條件制訂的依據(jù)，找出其主要技術(shù)和技術(shù)關(guān)鍵，以便在擬定工藝規(guī)程時(shí)采用適當(dāng)?shù)拇胧┘右员ＷC。工藝分析的目的，一是審查零件的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸精度、相互位置精度的技術(shù)要求是否合理，是否便于裝配；二是通過工藝分析，對零件的工藝要求有進(jìn)一步的了解，以便制訂出合理的工藝規(guī)程。4.1.3.4.裝配過程的經(jīng)濟(jì)性。經(jīng)濟(jì)性，是指工程從規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工到整個(gè)產(chǎn)品使用壽命周期內(nèi)的成本和消耗的費(fèi)用。具體表現(xiàn)為設(shè)計(jì)成本、施工成本、使用成本三者之和。經(jīng)濟(jì)性是指組織經(jīng)營活動(dòng)過程中獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的產(chǎn)品和服務(wù)及其他成果時(shí)所耗費(fèi)的資源最少。經(jīng)濟(jì)性主要關(guān)注的是資源投入和使用過程中成本節(jié)約的水平和程度及資源使用的合理性。這里是專指生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃要有利于利用企業(yè)的生產(chǎn)能力，縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)均衡生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。4.2協(xié)調(diào)路線在制定產(chǎn)品的裝配和協(xié)調(diào)的方案時(shí)，要十分注意選擇合理的，能保證各類工藝裝配協(xié)調(diào)的尺寸傳遞體系。協(xié)調(diào)依據(jù)采用標(biāo)準(zhǔn)樣件。協(xié)調(diào)的原則是相互聯(lián)系制造的原則。它的協(xié)調(diào)路線過程是:由理論圖在鋁板上繪制出理論模線，再由理論模線繪制出結(jié)構(gòu)模線，通過結(jié)構(gòu)模線制造出外形樣板和夾具樣板，再通過外形樣板制出樣件。然后通過樣件制造出成型模具。用模具生產(chǎn)出所需要的零件。最后用裝配型架將零件裝配成組合件。該機(jī)翼副翼部件的協(xié)調(diào)路線見圖4.2所示。殲六機(jī)翼副翼圖紙殲六機(jī)翼副翼理論模線殲六機(jī)翼副翼結(jié)構(gòu)模線 外形托板 設(shè)備樣板 構(gòu)造圖 內(nèi)形樣板安裝標(biāo)準(zhǔn)樣件 托板 成型模 安裝夾具推塊 零件組合件部件反標(biāo)準(zhǔn)樣件 標(biāo)準(zhǔn)樣件 總裝配夾具 殲六機(jī)翼副翼裝配件圖4.2協(xié)調(diào)路線4.3.工藝流程設(shè)計(jì)部件裝配工藝規(guī)程包括裝配的各個(gè)階段內(nèi)容，裝配基準(zhǔn)，定位方法，裝配主要工藝裝備，設(shè)施和檢驗(yàn)方法，以及主要零件，組件等供應(yīng)狀態(tài)和各階段的交付狀態(tài)等，所制定的裝配各階段的工作。工藝規(guī)程是進(jìn)行裝配工作的主要依據(jù)。其主要的內(nèi)容有：1. 裝配工藝過程的結(jié)構(gòu)可行性。2. 裝配準(zhǔn)確度。3. 裝配過程的工藝可行性。4. 裝配過程的經(jīng)濟(jì)性。裝配工藝規(guī)程：1. 按圖紙檢查配套零件及裝配夾具；2. 將蒙皮定位，夾緊；3. 將U型槽定位，夾緊；4. 將加強(qiáng)肋定位，夾緊；5. 將肋板定位，夾緊；6. 將角片定位，夾緊；7. 確定鉚接位置，劃線；8. 鉆孔；9. 鉚接；10. 放松壓緊器；11. 下架，修正，去毛刺；12. 檢驗(yàn)，并移交。第5章飛機(jī)部件裝配驗(yàn)證在進(jìn)行裝配前，分析零件的裝配順序。從圖片1.1可以看出，該機(jī)翼中部是以蒙皮為基準(zhǔn)裝配U型槽與加強(qiáng)肋，然后再以蒙皮為基準(zhǔn)裝配肋板，最后再以U型槽與肋板為基準(zhǔn)裝配角片，形成完整的副翼裝配。5.1.飛機(jī)部件裝配5.1.1.U型槽與蒙皮的裝配U型槽與蒙皮的裝配，他們是通過蒙皮表面與U型槽側(cè)面的接觸約束和兩個(gè)鉚釘孔的同軸約束進(jìn)行裝配的，裝配結(jié)果如圖5.1所示。圖5.15.1.2.加強(qiáng)肋與蒙皮的裝配加強(qiáng)肋與蒙皮的裝配，他們是通過蒙皮內(nèi)表面與加強(qiáng)肋側(cè)面接觸約束和兩個(gè)鉚釘孔的同軸約束進(jìn)行裝配的，裝配結(jié)果如圖5.2所示。圖5.25.1.3.肋板與蒙皮的裝配肋板與蒙皮的裝配，他們是通過蒙皮外表面與肋板折彎面的接觸約束和兩個(gè)鉚釘孔的同軸約束進(jìn)行裝配的，裝配結(jié)果如圖5.3所示。圖5.35.1.4.角片的裝配角片的裝配，他們是通過角片的兩側(cè)表面與肋板表面和U型槽側(cè)邊內(nèi)表面的接觸約束和鉚釘孔的同軸約束進(jìn)行裝配的，裝配結(jié)果如圖5.4所示。圖5.45.1.5.鉚釘?shù)难b配鉚釘?shù)难b配，他們是通過鉚釘頭的表面與裝配表面的接觸約束和鉚釘孔與頂桿的同軸約束進(jìn)行裝配的，裝配結(jié)果與最終裝配圖如圖5.5所示。圖5.55.2裝配動(dòng)畫設(shè)計(jì)零件的建模與裝配的完成是這次課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，而裝配動(dòng)畫的設(shè)計(jì)則是讓大家能直觀的看出機(jī)翼中部的裝配過程與裝配關(guān)系，以下簡要介紹了裝配動(dòng)畫的制作。裝配動(dòng)畫的制作是在裝配環(huán)境下新建序列，選擇插入運(yùn)動(dòng)，依次選擇零件，將各零件移動(dòng)到指定位置，選擇完成序列，在序列導(dǎo)航器中單擊回放，完成裝配動(dòng)畫任務(wù)，使用UG NX10.0內(nèi)置錄像功能導(dǎo)出裝配動(dòng)畫。我們所做的動(dòng)畫視屏存放在文件夾中。5.3結(jié)論本次虛擬裝配驗(yàn)證了所殲六飛機(jī)機(jī)翼副翼裝配的可行性，通過測繪與建模，完成了所有零件的建模，并且進(jìn)行了裝配的模擬。裝配結(jié)果也告訴了我們，此次的設(shè)計(jì)與裝配符合實(shí)際裝配原則，在裝配過程中沒有發(fā)現(xiàn)干涉現(xiàn)象?？偨Y(jié)雖然這次課程設(shè)計(jì)只有短短的兩周時(shí)間，但是通過這次課程設(shè)計(jì)，讓我更加深刻地了解了課本知識，我感覺這些天我所接觸的所學(xué)習(xí)的知識很豐富，相對于書本也更加實(shí)際綜合和以往對知識的疏忽得以補(bǔ)充，在設(shè)計(jì)過程中遇到一些模糊的公式和專業(yè)術(shù)語，在使用手冊時(shí)，有的數(shù)據(jù)很難查出，但是這些問題經(jīng)過這次設(shè)計(jì)，都一一得到解決，我相信這本書中還有很多我沒有搞清楚的問題，但是這次的課程設(shè)計(jì)給我相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)知識，為我以后的工作打下了夯實(shí)的基礎(chǔ)。這次課程設(shè)計(jì)是讓我對課本知識的鞏固和基本公式的熟悉和應(yīng)用。課程設(shè)計(jì)是培訓(xùn)學(xué)生運(yùn)用課本專業(yè)所學(xué)的理論知識和專業(yè)知識來分析和解決實(shí)際問題的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是對學(xué)習(xí)知識的鞏固和復(fù)習(xí)。同樣，也促使了同組同學(xué)的相互探討，相互學(xué)習(xí)。因此，我們必須認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)、踏實(shí)、一步一步的完成設(shè)計(jì)?？傊?，這次課程設(shè)計(jì)是我學(xué)到了很多，也比以往有耐心很多。感謝學(xué)校以及老師給我們這次課程設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，感謝我們的輔導(dǎo)老師，在設(shè)計(jì)過程中，輔導(dǎo)老師精心的輔導(dǎo)和不厭其煩地態(tài)度才使我們得以順利完成這次設(shè)計(jì)。以后我會(huì)更加努力地學(xué)習(xí)。附錄裝配工藝規(guī)程機(jī)型車間裝配工序號零件裝配圖號共 3 頁工段第 1 頁殲六機(jī)翼中部型架裝配數(shù)量單機(jī)成套工時(shí)定額工人等級操作時(shí)間自然時(shí)間共計(jì)交付序號工藝內(nèi)容工藝裝備及設(shè)備工人等級時(shí)間定額零件表名稱編號圖號名稱單機(jī)數(shù)量05按圖紙檢查配套零件及裝配夾具10將下固定板與型架定位，接頭定位器夾緊定位銷，型架1下固定板15確定第一塊肋板的位置定位銷肋板20借助型架在第一塊肋板的位置將第一塊肋板夾緊型架1肋板25確定第一塊肋板與下固定板鉚接位置30鉆孔風(fēng)鉆35鉚接鉚槍圓頭鉚釘40確定第二塊肋板的位置定位銷肋板45借助型架在第二塊肋板的位置將第二塊肋板夾緊型架1肋板50確定第二塊肋板與下固定板鉚接位置55鉆孔風(fēng)鉆60鉚接鉚槍圓頭鉚釘65確定第三塊肋板的位置定位銷肋板70借助型架在第三塊肋板的位置將第三塊肋板夾緊型架1肋板75確定第三塊肋板與下固定板鉚接位置80鉆孔風(fēng)鉆85鉚接鉚槍圓頭鉚釘90確定蒙皮的位置定位銷，型架2蒙皮95將蒙皮固定在型架上型架2，鉚釘蒙皮100確定加強(qiáng)肋的位置定位銷，蒙皮加強(qiáng)肋105將加強(qiáng)肋固定在蒙皮上鉚釘加強(qiáng)肋110把兩個(gè)型架對接型架1，型架2115將型架之間螺栓連接螺栓120確定加強(qiáng)肋與肋板鉚接位置125鉆孔風(fēng)鉆130鉚接鉚槍圓頭鉚釘135確定蒙皮與下固定板的位置140鉆孔風(fēng)鉆145鉚接鉚槍150依次放松型架夾緊裝置型架1155解除兩個(gè)的連接型架1，型架2160放松型架夾緊裝置型架2165下架170修正，去毛刺175檢驗(yàn)，并移交編制校對組長技術(shù)副主任主管工藝員批準(zhǔn)25