--PAGE_BREAK--
Выводы
Технологичность конструкции закладывается в процессе проектирования изделия и может быть улучшена в процессе внедрения в производство.
Переходный отсек имеет рациональное технологическое членение; свободный подход к соединениям любого вида; возможность автоматизации выполнения соединений; возможность применения типовых технологических процессов.
В целом его можно отнести к категории изделий средней степени сложности и обладающей высокой степенью технологичности.
Глава 2. Технологический процесс сборки
2.1. Методы базирования при сборке
В производстве летательных аппаратов применяют следующие способы базирования:
Базирование по месту (по базовой детали).
Применяется при опытном производстве.
«+» Не нужна дополнительная оснастка.
«-» Точность зависит от соседних деталей, неоднозначная взаимозаменяемость.
По разметке.
Ориентация базируемых деталей по разметке на базовой детали применяется при запуске серийного производства. Таким образом, собираются детали внутреннего контура.
«+» Нет специальной оснастки.
«-» Большая трудоёмкость, очень сильно влияет квалификация рабочих.
Базирование по СО.
Ориентация базируемых деталей производится по отверстиям в базовой детали (по СО), вскрываются по взаимно увязанным шаблонам.
«+» Хорошие подходы, простота сборки, не требуется специальной оснастки, не важна квалификация рабочих, легко механизировать сборку.
«-» Не всегда высокая точность, требуются взаимно увязанные шаблоны.
Применяют для внутреннего набора.
Базирование по КФО.
Ориентация базируемых деталей по отверстиям в деталях и сборочном приспособлении. Увязка КФО производится по координатным стендам, кондуктором с шагом между отверстиями кратным 50мм. КФО только для базирования. Применяется в серийном производстве для внутренних и наружных обводов, а также конструкции больших габаритов.
«+» Высокая точность, приспособление менее металлоёмкое чем БЭСП.
Недолго изготавливать.
«-» Требуется специальная оснастка для увязки отверстий -дополнительные шаблоны, кондукторы. Повышение требований к точности изготовления детали.
Базирование по БЭСП.
СП имеет сопряжённую поверхность с базируемой детали
«+» Самая высокая точность сборки, хорошо подходит для деталей малой жёсткости, квалификация рабочих не важна.
«-» Дорогие приспособления, долго изготавливать, трудно механизировать сборку.
2.2. Выбор способа базирования и сборочных баз
Поскольку одним из основных показателей качества сборки конструкции самолета является уровень геометрических отклонений от теоретически заданных размеров и форм, которые получаются в результате реализации технологических процессов изготовления. Поэтому из соображения точности, сборку стабилизатора необходимо производить в сборочном приспособлении.
Отдельные детали и сборочные единицы в сборочном положение устанавливаются по базам. При разработке метода базирования определяют базы для отдельных деталей, узлов, панелей и состав баз при сборке отсека или агрегата.
Базой называется поверхность или выполняющее ту же функцию сочетание поверхностей, ось, точка, принадлежащие заготовке или изделию, и используемые для базирования. Сборочными называют базы, определяющие положение детали в приспособлении относительно других деталей при сборке.
Сборочные приспособления обеспечивают требуемое взаимное положения собираемых деталей и определенное положение обрабатывающего инструмента относительно деталей, придают заданную форму недостаточно жестким деталям и узлам в процессе сборки, позволяют широко использовать при сборке принцип компенсации погрешностей изготовления деталей.
Сборка частей планера самолета в сборочных приспособлениях обеспечивают точность готового изделия в пределах 1,0… 1,5 мм.
Стабилизатор является одной из важных частей самолета. От способа и точности сборки стабилизатора зависит качество внешней поверхности, которая в свою очередь влияет на аэродинамические свойства самолета. При сборке стабилизатора используется метод' сборки с базированием от наружной поверхности обшивки — процесс, при котором базой для устанавливаемых обводообразующих элементов являются опорные поверхности приспособлений, выполненные по наружной поверхности обшивки.
2.3. ТУ на поставку входящих узлов и деталей
На сборку подавать:
1. Шпангоут нижний и верхний с нанесенными осями стабилизации и рисками.
2. В обшивке предусмотреть припуск 5мм по торцам.
3. В стрингерах предусмотреть припуск 2мм по торцам.
2.
4
. Описание технологического процесса сборки
В технологическом процессе сборки переходного отсека первой операцией идет контрольная операция. Проверяется техническое состояние стапеля и наличия всех деталей адаптера.
Второй операцией идет установочная операция, т.е. ориентируясь по осям стабилизации и рискам устанавливаются шпангоуты адаптера (поз.1;2). Фиксируются прижимами и ограничителями.
Третей операцией сверлят 16 отверстий Ø8,2 в нижнем шпангоуте и 8 отверстий Ø8,2 в верхнем шпангоуте и закрепляют ступенчатыми болтами.
Следующей операцией идет установка и подгонка обшивки. Устанавливается обшивка в стапель, крепится прижимами и ограничителями по высоте. Размечиваются линии припуска по стыкам и размечивается окно-паз.
Далее снимается обшивка из стапеля и на сборочном столе обрезаются припуски и окно-паз.
Следующий этап – установка обшивки в стапель. Поочередно устанавливаются обшивки (поз.3). Фиксируется относительно шпангоутов (поз.1;2) по высоте прижимами и ограничителями.
Далее – установка стрингеров по стыкам обшивки, базируясь по осям стр№35 и №71. Размечивают центры отверстий под заклепочные швы, сверлят отверстия Ø3,1, фиксируют т/болтами и гайками.
Следующая операция установка на шпангоут фитингов (поз.4) с балками (поз.5), ориентируясь по осям стрингеров №5,6; 14,15; 23,24; 32,33; 41,42; 50,51; 59,60; 68,69. Прижимают к шпангоуту прижимами стапеля. Размечивают отверстия под установку болтов и заклепок. Открывают отверстия Ø3,1 в балках и фитингах, крепят т/болтами и гайками.
Далее изымают фитинги и балки из стапеля, цекуют площадку на фитингах. После – собирают попарно фитинги с балками и крепят т/болтами и гайками. Далее происходит установка фитингов с балками на шпангоут и сверлят отверстия Ø3,1 в пакетах деталей балка-обшивка, балка-обшивка-фитинг, балка-обшивка-фитинг-шпангоут. Устанавливают т/болты.
После производят разметку на стрингерах (поз.7;8) центров отверстий под установку заклепок. Устанавливают на внутреннюю поверхность обшивок, базируясь по осям стрингеров. Прижимают стригеры болтами стапеля. Сверлят отверстия Ø3,1 по разметке. Фиксируют стрингеры к обшивке и шпангоутам т/болтами.
Далее устанавливают полку, сверлят в ней отверстия и устанавливают т/болты и гайки.
Следующая операция – разметка заклепочных швов по шпангоутам. Сверлят отверстия Ø3,1 под установку заклепок.
Следующей немаловажной операцией технологического процесса сборки переходной системы является промежуточный контроль БТК, который заключается в контроле правильности выполнения всех операций сборки (сверлении, цековки, установки фитингов с балками) перед сборкой на основной крепеж.
Далее следует подготовка к клепке – снятие заусенцев, очистка каркаса от стружки ( с помощью пылесоса и щетки).
После производят клепку адаптера. Потом снимают т/болты и клепают по пропущенным местам.
Далее устанавливают болты крепления фитингов с балками; балок со шпангоутами и обшивками; стрингера с обшивкой и полкой. Снимают т/болты, разделывают отверстия до нужного диаметра и устанавливают болты по пропущенным местам.
Следующей операцией снимают крепления шпангоутов от верхней и нижней плиты, освобождая переходную систему от крепления в стапеле.
Далее сверлят отверстия Ø5,2 под установку заклепок и производят клепку вне стапеля. Так же устанавливают болтовые соединения по пропущенным местам.
После клепки производят контроль на отсутствие мест на поверхности обшивок и шпангоутов с пропущенными болтовыми и заклепочными соединениями. Проверяют отсутствие механических повреждений на каркасе.
Затем производят мехобработку каркаса в размер 500±0,5, снимая припуски со шпангоутов.
Далее устанавливают адаптер в стапель используя стыковочные отверстия и разделывают оставшиеся отверстия через втулки стапельной плиты.
После этого снимают каркас из стапеля, наносят покрытие, грунтовку, красят. Далее маркируют и клеймят.
Завершающим этапом служит контроль. Проверяется отсутствие механических повреждений на шпангоутах и обшивках каркаса, нарушения покрытий, наличие маркировок, взвешивают каркас, после чего передают в цех окончательной сборки для дальнейшей состыковки.
2.5. Характеристика оборудования и инструмента
В современном производстве наиболее распространены пневматические дрели, которые имеют сравнительно малые размеры и массу; привод дрели допускает плавное нарастание числа оборотов при нажиме на курок. При перегрузке дрель останавливается, чем предотвращается поломка сверла, в то время как перегрузка электрических дрелей приводит к перегоранию обмотки и тем самым к поломке дрели. В эксплуатации пневмодрели обходятся дешевле электрических, несмотря на необходимость значительных затрат на оборудование компрессорами и воздухопроводом, и более безопасны, чем электрические.
– пневмодрель СМ21-9-2500 – пневмодрель с шумопонижающим устройством, пистолетной формы, наибольший диаметр сверла 8 мм, масса m=0,8 кг;
Пневматические клепальные молотки широко применяются при клепке узлов и агрегатов, так как имеют малые размеры, наибольший вес и дают возможность работать ими в любом требуемом положении непосредственно в стапелях и в сравнительно стесненных местах.
Пневматические молотки изготавливаются различных конструкций и размеров. Пневматические многоударные молотки различаются по мощности, габаритным размерам и форме рукоятки, в зависимости от чего они используются для заклепок разных диаметров, расположенных в различных местах изделия.
–пневмомолоток КМП-25 — форма рукоятки — пистолетная, наибольший диаметр расклепываемой заклепки:
– дуралюминовая — 4 мм;
– стальная Х18Н9Т — 3 мм.
Масса пневмомолотка m= 1,5 мм.
Поддержка служит опорой при расклепывание заклепки пневматическим клепальным молотком. Правильно выбранная по конструкции и массе поддержка должна иметь ту же частоту ударов, что и молоток. При несоблюдении этого требования удары молотка не координируются с ударами поддержки, в результате чего клепка получается недоброкачественной.
Масса поддержки зависит от диаметра и материала расклепываемой заклепки и способа клепки. При обратном способе клепки, для заклепок из алюминиевых сплавов d= 4 мм — масса поддержки m= 2 кг.
Выводы
Техроцесс сборки узла удовлетворяет нормы, выдерживает все требования. Инструмент используемый при сборке часто используемый, проблем с оборудованием не должно быть.
Глава 3. Сборочное приспособление
3.1.
Назначение и ТЗ на проектирование приспособления
Сборочная оснастка – устройство для установки деталей и подсборок в заданное чертежом положение при сборке [9].
В зависимости от вида сборочной единицы (узла каркаса, панели, секции, отсеки, агрегаты) различают приспособления для узловой и агрегатной сборки. По принятому способу базирования различают приспособления для сборки по БЭСП, по КФО, по СО. По конструкционному признаку с учетом степени универсальности сборочные приспособления разделяют на специальные и специализированные.
Специальные приспособления предназначены для сборки конкретного конструктивного элемента определенного изделия. При смене объекта производства специальная сборочная оснастка демонтируется. Стандартные узлы и детали могут быть использованы повторно при создании новых приспособлений.
Специализированными называют приспособления, предназначенные для сборки определенной группы однотипных элементов объединенных общностью конструктивно-технологических признаков. При переходе со сборки узла одного типоразмера на другой приспособление не демонтируется, а производят переустановку-переналадку базовых фиксирующих элементов.
Проектирование сборочного приспособления ведут с учетом трех основных требований:
1. Обеспечение заданной точности и взаимозаменяемости собираемого изделия. Требование это достигается правильным выбором состава базовых элементов, их количества и расположения относительно друг друга и конструктивных осей, надежностью фиксации и достаточной жесткостью каркаса, исключающей смещение базируемых узлов и деталей под действием возмущающих нагрузок.
2. Обеспечение удобства выполнения сборочных работ и высокой производительности труда: свободные подходы к рабочим зонам, быстрота установки и фиксации деталей., механизация сборочных операций (сверления, зенкования, клепки, сварки), механизация закладки входящих узлов и деталей, выемка собранного изделия из приспособления и пр.
3. Минимальные затраты труда, средств и времени на проектирование и изготовление приспособления. Основным направлением решения задачи является, возможно, более широкое применение нормализованных элементов. [10]
ТЗ на проектирование приспособления:
1. Переходный отсек, собираемый в приспособлении располагать горизонтально. Выемку агрегата производить через верх.
2. В сборочном приспособлении предусмотреть:
· изменяемое и регулируемое расстояние между плитами;
· фиксацию мастер плит для разделки отверстий в шпангоутах.
3. Приспособление красить в желтый цвет.
3.2 Выбор компоновочной схемы приспособления
Компоновочная схема приспособления определяется формой и размерами изделия, принятыми способами базирования входящих узлов и деталей, заданным в ТУ на проектирование положением изделия в стапеле, способом выема собранного изделия.
Наиболее полное представление о будущем приспособлении дает технологический процесс сборки, определяющий порядок закладки узлов и деталей, способы соединения деталей в процессе сборки, методы и средства контроля качества собираемого изделия.
При разработке компоновочной схемы вычерчивают контуры изделия в масштабе, принятом для проектирования приспособления. Фактически это технологический чертеж изделия, разработанный на основе его конструктивно-силовой схемы. На контурный чертеж объекта сборки наносят базовые оси, относительно которых координируют положение всех узлов проектируемого сборочного приспособления.
В целях соблюдения принципа единства баз за базовые оси приспособления следует принимать оси агрегатов, оси симметрии, строительные горизонтали, оси лонжеронов, хорд и т.д., так как каждый агрегат в зависимости от геометрической формы и положения его в обшей схеме планера самолета может иметь несколько осей, в качестве базовой следует принимать ту, которая обеспечивает наиболее простое геометрическое построение сборочного приспособления.
Основной задачей компоновки сборочного приспособления является выбор состава, количества и расположения базовых элементов. Выбор производят на основе схемы базирования, принятой при разработке технологического процесса сборки.
Стыковые узлы, кронштейны, узлы навески и другие подобные элементы базируют в приспособлении по фиксаторам, выполненным в виде контрузлов с фиксацией их по отверстиям стыковых болтов (ОСБ). Эти же отверстия принимают за базы при установке в приспособление лонжеронов, нервюр, шпангоутов и других узлов, несущих стыковые узлы и кронштейны. Количество такого вида точечных фиксаторов определяется в большинстве случаев количеством устанавливаемых узлов. При оформлении фланцевых стыков торцевые нервюры, шпангоуты, стыковые профили и фитинги базируют на стапельные плиты с фиксацией их болтами по ОСБ.
Количество и положение рубильников для установки в стапель нервюр, шпангоутов определяется расположением узлов поперечного набора собираемого агрегата. Выбирая положение и количество обводных рубильников и ложементов для базирования панелей, обшивок, обтекателей (сборка «от обшивки») следует стремиться к минимальному их количеству. Если на сборку подаются жесткие монолитные или сборочные панели, рубильники устанавливают не по всем сечениям нервюр или шпангоутов, а реже, что снижает трудоемкость изготовления сборочных приспособлений и улучшает доступ для выполнения работ. В местах переходов форм дистанции между рубильниками уменьшают.
При сборке плоских узлов типа нервюр и шпангоутов количество базовых элементов в виде опор, упоров, бобышек принимают из условия плотного прилегания их при фиксации к установочным (сборочным) базам. Расстояние между опорами обычно колеблется в пределах 150-350 мм. При сборке длинномерных узлов (лонжеронов, балок, стенок) количество ложементов зависит от формы и жесткости устанавливаемых деталей.
Положение фиксаторов КФО выбирается таким образом, чтобы оси отверстий располагались в координатной сетке 50 х 50 мм относительно базовых осей узлов и агрегатов. Фиксаторы не должны при этом «затенять» зоны выполнения сборочных работ и затруднять съем собранного изделия с приспособления. Количество фиксаторов КФО определяется обычно жесткостью базируемых элементов[10].
3.3 Описание конструкции сборочного приспособления
Сборочное приспособление представляет собой сложную пространственную конструкцию, состоящую из следующих элементов:
1. Колонны сварной конструкции с верхней и нижней плитой круглой формы.
2. Установочные (базирующие) элементы (мастер плита с рисками, кернеры).
3. Средства крепления и фиксации собираемых деталей в сборочном положении.
Сборочное приспособление (стапель) трехколонного типа состоит из нормализованных элементов.
Фиксаторы и прижимы присоединяются к плитам.
На верхней плите находятся домкраты для изменения расстояния между плитами.
На верхней плите находятся рым болты для осуществления выемки ее из стапеля, чтобы вынуть изделие после сборки, либо во время.
Конструкция стапеля имеет колонны (рис.5) сварной конструкции, которые состоят из блоков, на них монтируют общую массу сборочных элементов.
Рис.5 Колонны стапеля
Блоки стоят на металлической плите, к ней крепятся «ножки», которые впоследствии заливаются бетоном в пол.
В стапеле на кронштейнах (рис.6) установлена нижняя плита. Кронштейн крепится к плите на болтах.
Рис.6 Кронштейн
Верхняя и нижняя плита состоят из балок (рис.7) сварной конструкции, полученных из швеллеров. Является силовой конструкцией, воспринимающей большую часть нагрузок. Работает конструкция на изгиб.
Рис.7 Конструкция плит
На балках закрепляют стаканы с вилками. Стаканы приваривают и они служат для установки вилок. Вилки служат для установки и закрепления стапельной плиты.
Рис.8 Стакан с вилкой
Средства крепления и фиксации
Прижимы – элементы приспособления, с помощью которых собираемые детали закрепляют в сборочном положении.
Прижим обшивки (рис.9). Фиксирует положение обшивки относительно фпангоутов. В конструкции используется откидной болт.
Рис.9 Прижим обшивки
Прижим фитингов (рис.10). Прижимает фитинги к внутренней стороне верхнего шпангоута и прижимает балку к обшивке. В конструкции присутствует откидной болт.
Рис.10 Прижим фитинга
Прижим стрингера (рис.11). Прижимает стрингер к обшивке и ограничивает его по высоте, с помощью поддержки в виде лапки. Фиксируется финтовым прижимом с крючковым болтом.
Рис.11 Прижим стрингера
Прижим шпангоута (рис.12). Прижимает и фиксирует шпангоуты на плитах. Используются винты для затяжки.
Рис.12 Прижим шпангоута продолжение
--PAGE_BREAK--