探讨飞机装配不协调问题的原因分析及解决方法

探讨飞机装配不协调问题的原因分析及解决方法

宋冰光  倪欢

中航西安飞机工业集团股份有限公司  陕西西安  710089

摘 要：飞机是人们日常生活中必不可少的一种运输方式，其所具有安全问题显得尤为重要。飞机的组装是保障飞机协同工作的一个重要环节，而目前飞机的装配不协调问题一直没有得到有效的解决。为此，提出了一种新的解决方案，以解决飞机制造过程中出现的不一致性问题，从而确保飞机的质量。本文从技术层面对飞机装配不协调问题的三个方面进行了剖析，并提出了相应的处理方法和措施。

关键词：飞机装配；不协调；装配变形控制

在飞机装配过程中，由于飞机生产制造周期较长、装配工作量大，很容易出现装配不协调问题。如果不能及时有效地解决这一问题，就会对飞机的正常生产制造造成影响。因此，本文通过对飞机装配不协调问题的原因进行分析，并以此为基础提出了一些解决方案和措施。希望通过本文的研究能为之后解决飞机装配不协调问题提供借鉴和帮助，从而促进我国航空事业的可持续、高质量发展贡献一份微薄力量。

1.飞机装配不协调的表现形式

根据不同的加工特性，将其分为三种类型：（1）装配件与工装的定位基准不协调。一般是指孔洞，轮廓，定位面和定位（各种轴线，轴线平面等）不一致。（2）装配件与装配件之间的不协调。具体表现为零位装配时的轮廓偏差；在接头处，接头表面出现缝隙或出现顶头碰撞；各部件之间的相互间存在着相互间的相对位置差异；构件与构件之间的连接孔、构件与构件之间的对接孔、构件与构件之间的对接孔以及系统专用附件与构件的连接孔不相配；对接口处的接驳处与型面不协调等问题。（3）工装之间的不协调。其表现为：各部件的加工模具不够协调；部件加工工具和组装工具不能很好地配合；组装模具间的不一致。

2.飞机装配不协调的原因

2.1 人为原因

现在的机器虽然越来越趋向于全自动，可是仍然有许多不和谐的地方，必须人工操作才能够做到。在早期的设计中，在产品设计、工装设计、工艺方案制定、工艺文件编制等方面都会产生人为错误，此外，在前期设计中可能存在错误，装配生产、工装制造和零部件制造中的错误也会导致错误。

2.2 系统原因

制度上的问题，是指在一些具体的情况下，由系统错误引起的不一致性。这种错误主要是由于铆钉的弯曲和温度的变化引起的。铆合过程中，存在着多个铆合部件的长度、大孔径的几何形状、蒙皮的鼓胀、起皱、扭转、外形尺寸的差异、连接处的扭曲、交点孔中心位置的异常等，均导致了该系统的不一致性。由于温度的差异，会引起模具、零件和组件等的大小变化量的差异，从而引起组装的不一致性。

2.3 偶然误差因素

随机错误是指在特定的情况下，出现的并且具有不确定的改变规则的错误，尽管它无法决定其改变的模式，但如果在数据的错误数量足够多的时候，通过统计学就能够得出一个大致的变化规则。在零件加工、协调位移、模具类型以及板材装配等条件下，均可能出现普遍的随机偏差，从而对飞机制造的产品质量产生重大的影响。

3.解决飞机装配不协调问题的程序

对于在组装过程中产生的不和谐现象，工艺人员可以按照下面的流程来解决。

（1）确定装配结构件不一致性的过程，即：装配结构件→交接状态→图纸或装配型架→制造依据→协调路线。

（2）确定零件不一致性的工序顺序，即：零件→图纸→零件交接状态→装配工装或零件工装→制造依据→模线→协调路线。

4.解决飞机装配不协调问题的基本方法

4.1提高设计过程的装配工艺性

工艺性是一种能够使制造工艺具有合理、简单和经济的性能。特别是在对设计进行补偿时，为了简化协调关系，便于实施。首先，在分割表面时，应保证组装体的完整性，简化组装体间的配合关系。尽量减少分离表面的形态及连接方式；零件与零件之间，零件之间以及零件之间，以及零件之间的嵌套式接头；相同的节点可以在相同的平台上组装，等等。其次，在构件的设计中，应尽可能避开既满足同心（同轴）性需求又满足外部形状需求的节点接头，以及多个侧面具有协同作用的箱形构件。如有必要，应给予加工赔偿（锉修，垫等）。

4.2处理温差变形

在飞机的设计和建造过程中，若有超过6米的部件，则会受到温度的影响，而且是不可忽视的。在热力平衡状态下，通常会出现温度变化，这对产品的性能有很大的影响。为了增加生产率，对可变梁式框架进行了适当的使用，使其两端各有适当的长度。从而达到了正确、科学地采用精密切削、精密紧固等手段。

4.3尽量减小铆接工艺方法的影响

适当运用“强迫装配”的过程方式；铆合过程中，锤打的方向应当与定位参考的夹持方向大致相同；能准确编制铆钉加工工序。例如：为了避免在大面积铆合过程中由于钉棒不均衡造成的弯曲变形；在允许的情况下，合理选择“中心法”，“边缘法”和“圆周法”的顶锻工艺，合理选择铆钉的次序；保证钻孔垂直度，保证施工质量；在进行干涉装配时，应确定最优干涉值，并考虑到铆棒干涉的大小要均匀分配，以减小扭转变形。

4.4合理分配工艺容差

首先，协同精度取决于协同路径中非共环数目及各链路位移的偏差。在加工过程中，由于遵守了“最小长度链条原理”，从而使配合路径尽可能地缩短，非公环也尽可能地减少。其次，以最小的零件为闭环，选取容易加工的零件，对零件加工公差进行调节。再次，根据配合精度的需要，对每一组成环对组装配合的影响进行了成环公差的确定。对不一致性问题的求解，主要是通过对产品的加工公差进行合理的分配和修正，实现产品的协同精度需求。最后，在实施协同行动之前和之后，风险评估也是必不可少的。根据“低概率事故不会出现”这一原则，事故发生率应当低于0.3%。

结束语：

综上所述，由于飞机的服役行为导致的安全生产安全问题越来越多，因此，如何有效地处理飞机的不一致性成为首要任务。生产集成和数字技术的发展可以有效地提升飞机的使用效能和效益，并使飞机的各项性能得到充分的保障，从而获得更多的经济效益。

参考文献

[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, 2022(01):153-157.

[2]许书传.诊断飞机装配不协调问题之要诀——先简后繁,以内定外法则[J].航空工艺技术,2021(05):143-145.

[3]唐文斌.飞机非线性装配偏差分析与容差协同分配方法研究[J].西北工业大学,2020(06):351-354.