传统协调技术及其特点的优化

2023-07-18 理论教育版权反馈

【摘要】：如果用空间立体的协调依据，则其协调过程的特点是可连续地确定空间形状。图3-9为传统的飞机制造协调原理图。模线样板—标准样件协调方法是一种适用于成批生产小型飞机的协调技术。图3-9传统的飞机制造协调原理图①工艺装备的制造必须严格按照协调路线规定的先后次序进行，平行作业受到很大的限制。

传统的飞机制造协调方法，是以模线、样板、标准工装为主要载体的模拟量传递协调系统，它的原始依据是晒蓝的二维产品图样，根据图样人工绘制模线，再按照模线人工制造样板，根据样板制造标准工装（标准样件、表面标准样件、局部标准样件、标准量规等，绝大部分为手工操作），最后按照标准工装制造协调装配夹具，也可以直接用样板安装一些平面组合件的装配夹具。在其制造过程中，使用通用工具（如型架装配机、划线钻孔台和光学仪器等）制造工艺装备，协调依据是模线和样板。模线用于协调和检查产品设计的协调性和正确性，样板直接按模线进行制造，并用于协调工装和产品的制造，是工装和产品的直接制造协调依据。

零件的生产工艺装备制造依据随零件形状类型而异。对平面弯曲零件或单曲度零件和板件，它们的形状与尺寸是通过取自理论模线和结构模线的成套生产样板协调的，并用这些样板制造与检验零件和工艺装备（如成形模）。

如果用平面形状样板确定空间表面形状，其特点是不能连续地确定整个表面。切面样板的外形是连续的，而构成的空间表面则是不连续的。因此，无论是平面样板的位置误差，还是在给定切面之间用手工方法进行光滑过渡加工，都将导致空间表面形状产生附加误差。如果用空间立体的协调依据，则其协调过程的特点是可连续地确定空间形状。这种协调依据保证了具有复杂曲面外形的飞机零件之间的协调准确度。所以，对双曲度零件是通过依据切面样板制造的外形标准样件来协调，这类零件的成形模具（如制造蒙皮的拉伸模）是由外形样件制造的过渡模翻制而成的。由于引用了外形标准样件，解决了用平面样板无法解决的复杂的空间表面外形的协调问题，这不仅在零件工艺装备之间得到协调，也保证了零件工艺装备与装配工艺装备之间的协调。图3-9为传统的飞机制造协调原理图。

飞机制造中，传统的协调方法主要有以下2 种，即模线样板—标准样件协调方法和模线样板—局部标准样件协调方法。它们都有各自的特点。

（1）模线样板—标准样件协调方法是一种适用于成批生产小型飞机的协调技术。它主要有以下特点：

①对复杂型面使用外形标准样件来协调，提高了零件的协调性；

②在生产中出现不协调的问题时，检查方便、直观。

（2）模线样板—局部标准样件协调方法是当前飞机制造中常用到的一种技术。它主要有以下特点。

①省去了全部安装标准件，只制造局部的标准样件。为了保证复杂形面的协调，也只制造局部外形标准件。

②使用通用工具（如型架装配机、划线钻孔台和光学仪器等）制造装配型架以及其他装配工艺装备。不仅提高了工艺精度，还减少了安装型架的时间。

（3）从图3-9可以看出，在飞机制造中传统的协调技术具有以下缺陷。

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图3-9　传统的飞机制造协调原理图

①工艺装备的制造必须严格按照协调路线规定的先后次序进行，平行作业受到很大的限制。

②在模线、样板、标准样件和生产工艺装备制造中，手工劳动占很大比重，生产准备周期很长，制造费用很大。

③尺寸传递过程中的环节多、路线长，且每个环节的移形误差大，造成精度差，容易产生不协调问题。

④从理论模线到标准工艺装备、生产工艺装备，均用专用工具和专用工装，其结构复杂，一旦改变机型或结构上有所变动，即需从头做起，而其工装的可变性、通用性、重复性均很差。因此，其整个协调系统的刚性有余，柔性很差。

⑤从绘制模线到制造工艺装备，传递环节多，且各个环节均是以人工、手工及经验操作为主，机械化、自动化程度非常低，效率低，制造误差大，积累误差大，质量不易得到保证。

因此，在飞机制造中，迫切需要采用新的技术以改变这种状况。寻求调高互换协调准确度的各种方法和途径，一直以来都是飞机制造业的工程技术人员面对的主要问题之一。直到近些年随着计算机和数字化技术的迅速发展和广泛应用，飞机制造中的互换性问题才得到了新的突破。例如，在飞机制造中采用了产品数字化定义和数控加工等数字化技术，就出现了基于数字模型和数字化标准工装的互换协调系统。这种新的协调系统的特点是可以应用独立制造原则，通过建立统一的精确的飞机几何数据库，将飞机外形和内部结构信息直接传递给数控设备，进行飞机零件和工装的制造与装配。因此，在新的协调系统中可以省掉许多样板和标准工艺装备。

传统协调技术及其特点的优化

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