Инфоурок Другое Другие методич. материалыУчебное пособие для курсового и дипломного проектирования для специальности 24.02.01 Производство летательных аппаратов

Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования для специальности 24.02.01 Производство летательных аппаратов

Скачать материал

 

 

 

 

УЛЬЯНОВСКИЙ   АВИАЦИОННЫЙ

КОЛЛЕДЖ

Методические   указания для студентов

 

Технические   дисциплины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А.Н. Леонтьев

 

 

 

 

 

 

Технология производства летательных аппаратов 

 

 

 

Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования

 

 

 

 

 

 

 

для  специальности 24.02.01

 «Производство летательных аппаратов»              

(базовый уровень)

 

 

 

 

 

 

 

 

Ульяновск

 2015

 

 

  

Министерство образования и науки российской федерации

                               Ульяновский авиационный колледж

 

 

 

А.Н. Леонтьев

 

 

Технология производства летательных аппаратов 

 

 

 

Технология изготовления и сборки самолетных

              конструкций

 

 

 

 

Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования

 

 

 

 

 

для  специальности 24.02.01.

 «Производство летательных аппаратов»              

(базовый уровень)

 

 

 

 

 

 

 

 

Ульяновск

 2015

 

 

 

ББК 39.53

П - 79

 

 

 

Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования.

Ульяновск:  2015; УАвиаК, -   стр 117., рис., табл.

 

        Пособие содержит основные методические, руководящие технические и   справочные материалы необходимые студентам при поэтапном выполнении курсовых и дипломных проектов по технологии изготовления, узловой сборки конструкций планера ЛА, проектированию, изготовлению и монтажу технологического оснащения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Одобрено, утверждено и рекомендовано к изданию на заседании                       ЦМК авиационных дисциплин

(протокол № _____ от ________________ г.)

 

 

Печатается по решению редакционно-издательского совета авиационного колледжа (протокол  №       г.)

 

 

 

Рецензенты:

 

Филиппов В.В                    ведущий конструктор отдела клепально-сборочных                   

                              работ (ОКСР) АО «Авиастар-СП» г. Ульяновск

Филичев Ю.И.

заместитель начальника агрегатно-сборочного производства  АО «Авиастар-СП» г. Ульяновск

       

 

 

 

 

 

 

 

Отзывы и предложения направлять по адресу:

432067, г. Ульяновск, проспект Созидателей, 13

тел. (8-422) 20-56-71; 20-09-20

факс: 54-54-66

e-mail: aircol@mv.ru

 

 

 

 

 

©  А.Н. Леонтьев, 2015

© Ульяновский авиационный колледж, 2015

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие............................................................................................................................. 4

1.    Содержание курсового проекта................................................................................... 5

1.1      Структура и объем проекта................................................................................ 5

1.2      Требования к содержанию пояснительной записки курсового проекта…… 6

1.3      Требования к оформлению пояснительной записки…………………………. 7

1.4      Рекомендуемый состав курсового проекта (МДК.02.02)................................. 8

 

2.    Конструктивно-технологический анализ объекта сборки......................................... 9

2.1      Описание конструкции сборочной единицы (СЕ)............................................. 9

2.2      Обоснование схемы конструктивно-технологического членения СЕ.......... 10

2.3      Оценка производственной технологичности конструкции СЕ...................... 11

2.4      Оценка основных геометрических элементов СЕ в качестве                          технологических сборочных баз...................................................................... 18

2.5      Разработка схемы базирования....................................................................... 18

 

3.    Обоснование и оценка метода сборки объекта....................................................... 21

3.1      Обоснование последовательности сборки заданной СЕ.............................. 21

3.2      Разработка схемы сборки................................................................................. 23

3.3      Анализ возможных методов сборки................................................................ 23

3.4      Оценка технико-экономических показателей метода сборки....................... 26

3.5      Оценка возможности применения для заданной СЕ метода сборки                      по отверстиям......................................................................................................... 28

4.    Разработка условий поставки деталей на сборку................................................... 30

5.    Обеспечение взаимозаменяемости объекта сборки………………………………..32

  1. Выбор варианта технологического процесса сборки……………………………….  38

6.1  Особенности разработки технологических процессов сборки в цифровой информационной среде………………………………………………………………38

6.2  Проектирование альтернативного технологического процесса сборки……  37

6.3   Сравнивание вариантов технологических процессов сборки………………   39

6.4   Разработка и обоснование циклового графика сборки………………………..44

7.    Проектирование стапельно-сборочной оснастки ................................................... 47

7.1      Функциональное назначение сборочной оснастки........................................ 47

7.2      Классификация сборочных приспособлений,

   их структура и основные требования к конструкции………………………….49                              

7.3      Исходные данные и разработка технического

   задания на проектирование СП………………………………………………….. 51

7.4      Разработка  компоновочной (конструктивной) схемы СП…………………….54

7.5      Расчет на прочность базовых и установочных элементов СП………………56

7.6      Расчет каркаса приспособления на  жесткость.............................................. 58

7.7      Проектирование обводообразующих элементов приспособления.............. 61

7.8      Расчет точности геометрических параметров объекта собираемого

по отверстиям.................................................................................................... 61

7.9      Разработка сборочного чертежа приспособления......................................... 77

8.    Изготовление стапельно-сборочной оснастки......................................................... 77

8.1      Координатно-расчлененный метод изготовления сборочной оснастки...... 78

8.2      Изготовление и сборка опорных элементов конструкции СП....................... 84

8.3      Изготовление обводообразующих элементов (Б.Ф.Э) оснастки.................. 86

8.4      Монтаж стапельно-сборочной оснастки.......................................................... 87

 

9.    Оформление графических работ.............................................................................. 92

10. Приложение………………………………………………………………………………. 93

10.1   Приложение  1……………………………………………………………………. 93

10.2   Приложение  2……………………………………………………………………. 98

10.3   Приложение  з……………………………………………………………………..99

10.4   Приложение  4…………………………………………………………………….103

 

Литература…………………………………………………………………………………………115

 

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

 

 

Курсовое и дипломное проектирование являются важным этапом в деле подготовки молодых специалистов.

Основной целью проекта является выработка у студентов практических навыков анализа технологических проблем производства, понятий обоснованных решений, обеспечивающих эффективность процессов сборки узлов и агрегатов летательного аппарата.

Современные самолеты проектируются с учетом особых требований по экономической эффективности, надежности, безопасности, жестких условий эксплуатации и комфортности.

Опыт ведущих самолетостроительных предприятий и фирм показывает, что достижению ими высокого технико-экономического уровня производства и оптимизации показателя «цена – качество» продукции способствует применение современных «цифровых» технологий изготовления самолетных деталей версий и оптимальных методов сборки «по отверстиям» узлов и агрегатов планера самолета в сборочной оснастке упрощенной конструкции.

Сборочное производство является одним из завершающих и ответственных этапов производства самолетов. Уровень технического и организационного совершенствования агрегатно-сборочного производства в значительной степени определяет технологическую себестоимость летательного аппарата.

Ведущие мировые производители ЛА постоянно совершенствуют технологию сборочного производства, и автоматизация её процессов является важнейшим направлением развития производства ЛА.

В процессе работы над  проектом выявляется также степень усвоения студентом части курса технологии производства ЛА, посвященному изготовлению листовых деталей планера, выходящих на «ТК» и  сборочно-клепальным процессам,  понимание состава и значения работ, которые включает в себя технологическая подготовка производства.

Используя теоретическую подготовку, знания и умения, полученные при прохождении производственных практик. студент в процессе работы над проектом  решает задачи и выполняет следующие работы:

         -  дает описание и служебное назначение заданной сборочной единицы (СЕ);

         -  оценивает технологичность базовых деталей;

ü  дает конструктивно-технологическую характеристику СЕ;

ü  разрабатывает схемы базирования и сборки;

ü  анализирует и оценивает возможность применения прогрессивных методов сборки;

ü  анализирует и оценивает обеспечение взаимозаменяемости деталей СЕ и увязки элементов оснастки;

ü  проектирует сборочную оснастку  упрощенной конструкции;

ü  оценивает точность сборки и геометрических параметров СЕ;

ü  оценивает возможность применения подсистем САПР для проектирования сборочной оснастки и изготовления обводообразующих элементов;

ü  проводит необходимые расчеты на прочность и жесткость.

В процессе работы над проектом студент укрепляет полученные ранее навыки пользования нормативными материалами, системами автоматизированного проектирования «ТЭМП», «Компас», «Unigrafics», специальной технической и справочной литературой, ЕСКД, ЕСТД.

Решение всего комплекса задач выполняется каждым студентом самостоятельно и применительно к заданному объекту должно соответствовать требованиям указанным в данном учебном пособии.

 

         1. Содержание курсового проекта.

 

 

Курсовой проект практическая работа студента, где он подтверждает свое умение самостоятельно осуществлять поиск, подбор и анализ необходимых источников, демонстрирует умение грамотно сформулировать и изложить свои мысли и выводы.

Студенты, в отдельных случаях, имеют право выбора темы . Темы работ утверждаются не позднее, чем за один месяц до начала выполнения. Изменение темы работы возможно с разрешения ЦМК, но не позднее, чем по истечении 1/3 срока выполнения .

Работа над проектом начинается с получения студентом задания, согласованного   руководителем проекта и утвержденного заместителем директора по учебно-производственной работе. Руководитель осуществляет ознакомление студента с объектом сборки,  технологией изготовления базовых деталей, основной литературой, руководящими техническими материалами (РТМ), типовыми технологическими процессами, дает характеристику источников по теме, оказывает помощь в разработке календарного графика на период выполнения проекта, проводит систематические, предусмотренные расписанием консультации, проверяет выполнение работы по частям и в целом.

После получения задания руководителя для студента наступает этап непосредственной работы над темой. С учетом предварительного ознакомления с техническими материалами по теме и анализа имеющихся сведений студент должен сформулировать цели и задачи проекта, составить календарный план работы. В календарном плане устанавливается последовательность, очередность и сроки выполнения определенных этапов работы. Сроки, как правило, определяются студентом с учетом конкретных условий и согласовываются с руководителем.

 В план, составленный перед началом работы над проектом, могут вноситься изменения, которые, однако, не должны нарушать сроки окончания работы. Это требование календарного плана предусматривает резерв времени для корректировки определенных этапов работы.

Все варианты плана необходимо фиксировать на бумаге, при этом важно стремиться к возможно большей точности формулировок. Наличие подробного плана позволяет целенаправленно подбирать источники, оптимизирует работу с ними. Накапливая материал в выписках, необходимо заранее определить его место в проекте. Это существенно расширяет круг поиска источников, необходимых при анализе и характеристике поставленных проблем. После изучения основных источников составляется окончательный вариант плана. В нём целесообразно наметить примерный объем каждого раздела. Это позволит выдержать соразмерность частей и не допустить увеличения объема работы.

 

 

 

     

1.1.     Структура и объем курсового проекта (МДК 02.02)

 

 Курсовой проект строится в указанной ниже последовательности:

Пояснительная записка в составе:

•           титульный лист;

•           содержание;

•           введение;

•           основная часть;

•           заключение;

•           список литературы;

•           приложение.

Объем записки по специальности - в среднем 30-50 страниц машинописного текста.

Приложение к записке содержит: спецификации  к чертежам заданной СЕ и  спроектированного  приспособления, общие виды заданной СЕ на формате А4. Пояснительная записка и приложение оформляются в жесткой обложке и прошиваются тесьмой. Альтернативный и базовый технологические процессы сборки, также являются частью приложения, но оформляются в отдельную папку                                                          Графическая часть проекта – в среднем 4-6 листов формата А-1, включает в себя общие виды приспособления, компановочные (координатные) чертежи, чертежи элементов  спроектированной оснастки и схемы.

 

 

1.2. Требования к содержанию пояснительной записки курсового проекта

 

 

Содержание включает наименование всех пронумерованных арабскими цифрами разделов, подразделов и пунктов (если они имеют наименование) с указанием номеров страниц, на которых размещается начало материала разделов (подразделов, пунктов). Содержание должно включать все заголовки, имеющиеся в проекте, в том числе "Введение", название глав работы, "Заключение", "Список литературы", "Приложения".

В содержании все номера подразделов должны быть смещены вправо относительно номеров разделов.

 

Введение

Во введении должно быть отражено:

•           обоснование выбора темы;

•           определение её актуальности и значимости;

•           определение основной цели работы;

•           выделение основных задач.

Объем введения - до 3% текста работы.

 

Основная часть состоит из 2  разделов: технологического и конструкторского. Раздел должен отражать самостоятельную часть проблемы. Следует сохранять логику изложения по пунктам раздела и техническую последовательность перехода от одного пункта раздела к другому.

Расчетно-пояснительная записка должна содержать необходимые пояснения и расчеты по всем разделам курсового проекта в последовательности их выполнения.

Не следует приводить длинных выписок из технической литературы, наиболее ценным является изложение собственных мыслей студента, его выводов, рекомендаций, расчетов и анализа.

Выполнение пояснительной записки должно соответствовать ГОСТ 2.105-95, ГОСТ 2.106-96.

Записка должна быть написана хорошим техническим языком, стилистически и орфографически грамотно. При написании текста следует применять общепринятые в самолетостроении термины, обозначения и сокращения.

Пояснения, расчеты сопровождаются эскизами, графиками, таблицами, чертежами на формате А4 и должны иметь порядковые номера, на которые в тексте даются ссылки.

Записка должна иметь титульный лист установленного образца, оглавление, приложения ,(модели СЕ, СП, схемы, РТК), список используемой литературы.

Записка представляется в сброшюрованном, прошитом виде в твердой обложке с приложением задания на проект. Базовый и альтернативный процессы сборки представляются как приложение к пояснительной записке в сброшюрованном виде и в отдельной папке.

После подписания руководителем всех чертежей, спецификация, техпроцессов и пояснительной записки выполненный проект защищается в комиссии в установленном порядке в сроки, определенные учебным планом.

 

 

              

 

 

1.3. Требования к оформлению пояснительной записки

 

В процессе выполнения работы необходимо учитывать положения:

•           ГОСТ 7.32-2001 «Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления».

•           ГОСТ 2.105-95 «Общие требования к текстовым документам»

•           ГОСТ Р 7.0.5-2008 «Библиографическая ссылка. Общие требования и правила составления»

•           ГОСТ 7.1-2003 «Библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и правила составления»

•           ГОСТ 7.80-2000. «Библиографическая запись. Заголовок. Общие требования и правила составления»

•           СТБ 6.38–2004 «Унифицированные системы документации».

 

Текст работы должен быть набран на персональном компьютере и распечатан на принтере, шрифт 14 (Times New Roman), через полтора интервала. Требования к полям: левое – 35 мм, правое – 15 мм, верхнее – 15 мм, нижнее – 20 мм.  Абзацный отступ составляет 5 знаков. Текст выравнивается по ширине.

Содержание работы структурируется по разделам  и подразделам (пунктам). Разделы и пункты должны иметь заголовки. Заголовки разделов  и приложений выравнивают по центру, заголовки пунктов разделов – имеют абзацный отступ, выравнивание по левому краю. Расстояние между заголовками и текстом должно быть увеличено по отношению к межстрочному интервалу для выделения заголовка на фоне текста. Расстояние между заголовком раздела  и заголовком подраздела (пункта) должно быть больше расстояния между заголовком пункта и текстом.

В оглавлении и по тексту заголовки разделов печатаются заглавными буквами, заголовки подразделов – строчными буквами, заголовки не подчеркиваются, жирным шрифтом не выделяются, в конце заголовков точки не ставятся. В оглавлении и по тексту заголовок ПРИЛОЖЕНИЕ пишется заглавными буквами, а название приложения – прописными. Текст заголовков, состоящих из нескольких строк, набирается через один интервал.

В оглавлении и по тексту заголовки разделов и подразделов нумеруются арабскими цифрами. Номер подраздела состоит из номера раздела и подраздела, разделенных точкой, после последней цифры номер не ставится. Трехуровневое дробление заголовков  в работе не рекомендуется и допускается только в виде обоснованного исключения. Заголовки разделов СОДЕРЖАНИЕ, ВВЕДЕНИЕ, ЗАКЛЮЧЕНИЕ, СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ, ПРИЛОЖЕНИЕ не нумеруются. Каждый заголовок должен состоять только из одного предложения.

Страницы текста работы нумеруются, номер страницы ставится по центру в нижней части листа без точки. Титульный лист считается первым, но номер на нем не проставляется. Затем следуют: ЗАДАНИЕ, ОГЛАВЛЕНИЕ, ВВЕДЕНИЕ, РАЗДЕЛЫ, ЗАКЛЮЧЕНИЕ, СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.

Каждый раздел начинается с новой страницы. Подразделы начинать с новой страницы целесообразно, если предыдущий параграф заканчивается на второй половине страницы. В работе не должно быть неструктурированных частей (все разделы и подразделы должны иметь заголовки).

В тексте работы могут быть перечисления. Перед каждой позицией перечисления ставится дефис; числовые обозначения позиций при перечислении внутри текста не рекомендуются. Все перечисления следует записывать с абзацного отступа.

Формулы, содержащиеся в работе, располагают на отдельных строках, выравнивают по центру и нумеруют сквозной нумерацией арабскими цифрами, которые записывают на уровне формулы в крайнем правом положении в круглых скобках. Допускается нумерация формул в пределах раздела. В этом случае номер формулы состоит их номера главы и порядкового номера формулы, разделенных точкой.

Непосредственно под формулой приводится расшифровка символов и числовых коэффициентов, если они не были пояснены в тексте. В этом случае сразу после формулы (до ее номера) ставится запятая, а первая строка расшифровки (выравнивание по левому краю) начинается словом «где» без двоеточия после него. Все позиции перечисления при расшифровке делаются с абзацным отступом через один интервал. Формулы и расшифровки выполняются шрифтом 12. Выше и ниже каждой формулы, а также после расшифровки должно быть оставлено не менее одной свободной строки (через полтора интервала). Ссылки на источники по формулам необходимо делать только по тексту. На строках, где расположены формулы и расшифровки, ссылки размещать не следует.

Иллюстрации по тексту работы (рисунки, графики, диаграммы и др.) следует нумеровать арабскими цифрами сквозной нумерацией или нумерацией в пределах главы. Иллюстрации должны иметь наименования и пояснительные данные (подрисуночный текст). Надписи на иллюстрациях, наименования и подрисуночный текст выполняется шрифтом 12, и выравниваются по центру. В подрисуночном тексте применяют одинарный интервал между строк. После наименования рисунка точка не ставится. Выше и ниже каждой иллюстрации следует оставить не менее одной свободной строки (через полтора интервала). Перенос части иллюстрации на другую страницу не допускается. На все иллюстрации в тексте должны быть ссылки и разъяснения.

Массивы цифровых данных, как правило, оформляют в виде таблиц. Таблицы нумеруются по разделам или имеют сквозную нумерацию. Название таблицы, при его наличии, должно отражать ее содержание, быть точным, кратким. Название следует помещать над таблицей.

При переносе части таблицы на ту же или другие страницы название помещают только над первой частью таблицы.

 

1.4. Рекомендуемый состав курсового проекта (МДК.02.02)

 

    Технологический  раздел:

-Описание объекта (заданной СЕ) и отсека , в составе которого она   состоит.

- Конструктивно-технологический анализ объекта (СЕ).

-Оценка технологичности основных деталей СЕ, полученных в процессе формоизменяющих операций.

-Оценка технологичности  деталей типа обшивок.

-Расчет количественных и качественных коэффициентов технологичности.

-Разработка схемы членения , обоснование принятых решений.

-Разработка  карты  поставки основных деталей на сборку.

-Разработка схемы базирования, обоснование принятых методов базирования.

.

-Разработка схемы сборки, обоснование последовательности поступления деталей

       на сборку.

-Разработка схемы увязки, анализ условий обеспечения взаимозаменяемости дета-

лей СЕ и элементов оснастки (программными методами).

-Выбор оптимального варианта технологического процесса сборки.

-Анализ базового техпроцесса и разработка альтернативного варианта технологического процесса.

-Нормирование варианта технологического процесса.

-Разработка и обоснование  циклового графика сборки с учетом  альтернативного  ТП. 

-Расчет экономической эффективности процессов сборки, построение графика  

           оценки  экономической эффективности вариантов ТП.

--Определение точки безубыточности производства заданной СЕ.

       Конструкторский раздел:

-Разработка технических условий (ТУ) на проектирование сборочного приспособления.

-Выбор компановочной  схемы сборочного приспособления, описание конструкции, обоснование его конструктивно-силовой схемы.

       Проектировочные расчеты:

-Расчет сечения наиболее нагруженной балки.

- Расчет на прочность проушины УФЭ.

- Расчет ожидаемой погрешности сборки.

-Разработка сборочного и компановочнного чертежей приспособления , анализ конструктивных требований реализуемых при проектировании.

-Разработка детальных чертежей на фиксирующие и обводообразующие  элементы приспособления.

 

2.     Конструктивно-технологический анализ объекта сборки.

 

       2.1.  Описание конструкции сборочной единицы (СЕ)

 

Описание сборочной единицы направлено на подробный анализ изучаемой конструкции, должно составлять от двух до четырех страниц текста и отвечать на следующие вопросы:

ü  назначение сборочной единицы;

ü  состав конструкции, характеристика деталей, выходящих на ТК;

ü  функциональное назначение отдельных деталей и подсборок конструкции;

ü  характер сопряжений между сочленяемыми деталями и другими элементами конструкции;

ü  габаритные размеры и форма поверхностей;

ü  наличие элементов разъема и проемов;

ü  расположение элементов каркасно-силового набора относительно несущей поверхности и строительных осей и плоскостей планера;

ü  вид и способы соединения деталей конструкции;

ü  наличие герметизации;

ü  точность выполнения размеров и форм основных деталей, возможные способы их изготовления;

ü  материалы, используемые для изготовления деталей;

ü  крепеж, используемый для соединения деталей в сборочную единицу (его количество, обозначение, материалы).

Тщательное изучение объекта производства позволит студенту выявить в конструкции такие ее части, которые на сборку поставляются в виде отдельных деталей или в предварительно собранном виде (в виде подсборок). Это поможет принятию обоснованных решений о степени расчленения конструкции, выборе базовых деталей и базированию, последовательности наслоения деталей и подсборок в сборочном приспособлении и о конструкции приспособления в целом.

-пример описания задней боковой панели  отсека Ф3

  Задняя боковая панель является частью обшивки отсека Ф3 транспортного самолёта. Её назначение – обеспечение герметичности, восприятие нагрузок, действующих на данный отсек.

В состав конструкции входит:

- обшивка,

- средний обод шпангоута,

- стрингеры,

- уголки,

- фитинг.

Из состава деталей, входящих в  СЕ, на теоретический контур выходит обшивка, а стрингеры и средний обод шпангоута – на внутреннюю поверхность обшивки.

Панель придаёт форму фюзеляжу в отсеке Ф3. Ограничена 86 и 90 шпангоутами  и с 5 по 35 стрингерами.

Обшивка работает совместно с подкрепляющими стрингерами на:

- растяжение-сжатие от действия изгибающих моментов,

- на сдвиг от действия поперечных сил и крутящего момента.

Характер сопряжения деталей: стрингеры и средний обод шпангоута с обшивкой – по сложной (двойной кривизны) поверхности и отверстиям, остальные детали – по поверхности и отверстиям.

Габариты деталей:

Обшивка (…003): 2000х3100 .

Стрингер (…005): L=790.

Стрингер (…035): L=332.

Стрингер (…007): L=1772.

Стрингер (…133): L=142.

Стрингер (…031): L=1736.

Уголок (…037): L=100.

Фитинг (…039): L=71.

Средний обод  шпангоута (…043): L=1576.

Элементов разъемов и проёмов в задней боковой панели не имеется. Стрингеры, входящие в СЕ расположены параллельно несущей поверхности, а средний обод шпангоута расположен перпендикулярно несущей поверхности.

В сборке используются клёпаные и  болтовые соединения. Сборка стыкуется с другими панелями по 76 и 90 шпангоутам и с  верхней панелью днища. Поперечный стык выполнен с  выступанием не более 0,8 мм на длине 200 мм на листе обшивки. Зазор в стыках листов обшивки в пределах 1 мм. Все кромки торцев обшивки не  имеют заусенцев,  скруглены под R=0.3 мм и имеют шероховатость поверхности Ra√6.3 . В заклёпочном шве закладные головки не  выступают более 0,1 мм. Утяжка обшивки  имеется до 0,2 мм у 5% заклёпок. Сборка осуществляется заклёпками Т112020, Т134076, болтами Т131195. Технологический крепёж: тех.винт – Т131528, тех.гайка – Т133017, тех.шайба – Т134509

Сборка герметизируется по швам стрингеров герметиком У30МЭС5. Точность выполнения деталей – в пределах 1 мм, точность выполнения сборки – 1,5 мм.

Обшивка формуется поперечной обтяжкой на прессе РО – 3М обтяжкой, вскрытие БО, СО и НО, а также обрезка контура осуществляется вручную пневмоинструментом и на роликовых ножницах. Как вариант, я рассматривала обрезку контура  по специальной программе на 5-ти координатном станке мод. VBZ HP, с использованием в качестве базирующего приспособления обтяжной пуансон, но с последующей ручной доработкой. Стрингеры подформовывались вручную на гидравлическом прессе, законцовки фрезеровались на фрезерном станке, обрезка и вскрытие отверстий по ШОК.  Уголки и фитинги выполнены с использованием штамповых технологий с последующей ручной доработкой.. Применяемые материалы – Д16АТ и Д16ЧТ.

Основным способом защиты от коррозии деталей является сернокислотное анодирование с наполнением в хромпике и последующим нанесением лакокрасочных покрытий. Толщина анодно-окисного покрытия (Ан.Окс.нхр) должна быть не менее 6 мкм. Защитные покрытия, лакокрасочные материалы и системы ЛКП, используемые для покрытия деталей задней боковой панели отсека Ф3:

-внутренняя поверхность – Ан.Окс.нхр./Эмаль ЭП-140М, серый.536. ОСТ1 90055-85,

-внешняя поверхность - Ан.Окс.нхр./Грунтовка  ЭП-0208.511. ОСТ1 90055-85.

Внешнюю поверхность деталей внутреннего набора не покрывают.

 

   2.2.  Обоснование схемы конструктивно-технологического членения СЕ

 

       Выбор рационального конструктивно-технологического членения обеспечивает расширение фронта работ при изготовлении и возможность автоматизации и механизации изготовления, способов соединения элементов конструкции, а также обеспечивает рациональное членение на составные части. Членение обеспечивает независимую параллельную сборку, сокращает общий цикл сборки, улучшает условия сборки - наличие удобных подходов к местам соединений, обеспечивающих возможность их выполнения, возможность применения типовых технологических процессов сборки, обработки. Это применение основано на группировании однотипных составных частей изделия с целью повышения уровня его механизации и автоматизации, сокращения сроков изготовления, ограничения применяемых марок материалов.

По результатам проработки конструкции сборочной единицы выполняется схема конструктивно-технологического членения (один лист формата А1) в одной из аксономет-рических проекций (рисунок 2.1). Схема должна давать наглядное представление о составе конструкции, степени ее расчленения и взаимном расположении ее отдельных деталей.

Описание схемы членения не должно повторять описание конструкции объекта сборки. Анализ и описание схемы заданной сборочной единицы необходимо вести с позиции того, что рациональное членение планера на самостоятельные СЕ закладывают в конструкцию на этапе проектирования самолета и разработки директивных технологических материалов. Целесообразность членения планера на отдельные узлы, панели, секции, отсеки и агрегаты вытекает из необходимости введения технологических, конструктивных и эксплуатационных разъемов и стыков, связано с возможностями предприятия изготовителя, освоенными технологиями, а также для удобства обслуживания изделий и замены малоресурсных частей самолета.

Дополнительное членение конструкций на самостоятельные подсборки и узлы направлено главным образов на оптимизацию и упрощение процесса сборки, при необходимости, расширения фронта одновременно выполняемых работ, более широкого использования средств механизации и автоматизации. Объем этого раздела должен составлять 1÷2 страницы.

Подробное изучение конструкции объекта сборки, выполненная схема его конструк-тивно-технологического членения, анализ технологических процессов изготовления основных деталей и их сборки служат основой оценки технологичности рассматриваемой конструкции.

                                                                                                                                   

           2.3.    Оценка производственной технологичности конструкции СЕ

 

 

Производственная технологичность конструкции сборочной  единицы – совокупность свойств, обеспечивающих подготовку производства и изготовление на предприятии в заданные сроки с наименьшими материальными и трудовыми затратами объекта (СЕ) в заданных количествах и в соответствии с техническими требованиями.

Первоначально оценка уровня технологичности конструкции деталей и сборочных единиц выполняется студентом обобщенно по принципу «допустимо – недопустимо», «соответствует – не соответствует».

 

А) На уровне основных деталей СЕ

 

ü  номенклатура применяемых материалов, степень их освоенности предприятием изготовителем;

ü  габаритно-массовые характеристики деталей, возможность изготовления на существующем у предприятия оборудовании, необходимость использования подъемно-транспортных средств;

ü  возможность использования рациональных заготовок, уменьшения количества и площади обрабатываемых поверхностей;

ü  сложность формы деталей, возможность ее упрощения;

                   правильность назначения конструкторско-технологических баз, выбора линейно-      угловых размеров и возможность их контроля;

                   обоснованность и возможность обеспечения требований к точности обработки, шероховатости, взаимному расположению поверхностей и отверстий;

                   наличие необходимого технологического оборудования;

                   применение САД/САМ – систем для создания ЭМ, разработки УП и обработки деталей, осуществление контроля на контрольно-измерительных машинах (КИМ);

                   возможность применения типовых технологических процессов ,  их механизация и автоматизация;

                    -обоснованность требований к точности геометрических параметров, возможность их обеспечения;

                     -операции гибки широко применяемые операции при изготовлении листовых деталей планера ЛА требуемой точности;

 

 

            - оценка технологичности основных деталей СЕ, полученных в процессе    формоизменяющих операций.                                            

Придание заданной формы и размеров большинству деталей силового каркаса современного летательного аппарата обеспечивается в результате: гибки, отбортовки, обтяжки и др. формоизменяющих операций, проведенных в условиях холодного деформирования.

Конструктор при проектировании подобных деталей должен учитывать требования к технологичности, которые зависят от материала и параметров операции. Технолог при разработке технологического процесса формообразования деталей должен учитывать состав имеющегося на предприятии оборудования и технологические возможности освоенных процессов.

В учебных целях студент должен оценить технологичность конструктивных элементов листовых деталей и в первую очередь отбортовок и бортов. Отбортовки делятся на глухие и с отверстием и предназначены для повышения жесткости листовых материалов, устранению неровностей листов, увеличению стойкости к восприятию нагрузок.

Если в листовых деталях заданной СЕ имеются отбортовки, студент должен проверить соблюдение требований технологичности и соблюдение рекомендаций по параметрам отбортовок отверстий по Гост 1.7040-80. Параметры отбортовок под углами приведены в таблицах 2.1, 2.2, 2.3, ( приложение 2), (18).

Размер между краями соседних отбортовок не может быть менее 20мм, а размер перемычки до обреза листа должен быть более 25мм.                                      Операции гибки широко применяемые операции при изготовлении листовых деталей планера ЛА. Определяющим параметром технологичности при этом является минимальный внутренний радиус сгиба. Листовые детали каркасно-силового набора планера: гнутые уголки, кницы, компенсаторы, боковины гнутых шпангоутов и др., спроектированные с минимальными радиусами сгиба, считаются нетехнологичными.

Минимальный радиус Рмин. Зависит от марки материала, его состояния перед гибкой: отожженное, свежезакаленное, искусственно состаренное, закаленное и естественно состаренное, нагартованное и тд., а также от состояния кромки заготовки и исходной толщины материала Sо.

Величина внутреннего радиуса детали при свободной гибке, при котором не наблюдаются разрушения в поверхностном наружнем слое вследствии растягивающих напряжений, является обоснованной. Технологичной считается деталь в которой заложены радиусы сгиба по рекомендации ВИАМ:  не меньше

Р= Rмин.+ 1Sо. Учитывая вышесказанное, студент оценивает технологичность гнутых деталей, соответствие радиусов сгибов рекомендациям ВИАМ. Если в конструкции детали заложены радиусы сгиба меньше рекомендуемых - деталь однозначно нетехнологична, для ее изготовления необходима более сложная и дорогостоящая технология. В этом случаи формообразование проводится за несколько переходов с промежуточными смягчающими термообработками или нагревом заготовки.

Если в листовых деталях заданной СЕ имеются борта, студент должен проверить соблюдение требований технологичности и соблюдение рекомендаций по параметрам бортов. Борт конструктивный элемент детали, представляющий собой ее боковую часть полученную различными способами свободной гибки. Борт детали предназначен для повышения жесткости, а также реализации конструктивных решений по сопряжению деталей.

Прямолинейный борт технологичен, если его высота равна или больше Hб = Sо +(Rмин.+ Sо). Эти условия справедливы при гибке в жестких штампах и при толщине заготовки менее 5мм. При штамповке эластичной средой по формблокам, наименьшую высоту борта при угле гибки 90 градусов, определяют по формуле:

                                                          2

Нмин. = корень квадратный из дроби Gб * So/ 2Р + 4So, (17), где Gб – предел прочности материала, а

Р – удельное давление эластичной среды – обычно в пределах 100Мпа.

Для определения технологичности детали по прямолинейным бортам, студент проверяет соответствие Нмин.  рекомендуемым ВИАМ.

Криволинейный борт на деталях с плоскими стенками (боковины рядовых шпангоутов самолетов ТУ – 204, ИЛ – 76МД ) обычно формуют гибкими эластичными средами на гидропрессах с применением формблоков. Технологичность детали в этом случаи оценивается по предельной высоте выпуклого борта. Наибольшая высота борта по этой технологии определяется потерей устойчивости борта и зависит от механических свойств материала и его толщины.

 

 -оценка технологичности деталей типа обшивок.

Планер современного летательного аппарата имеет сложную аэродинамическую форму, которая создается обшивками. Конструктор , учитывая возможности предприятия, освоенные технологии и конструктивные соображения, закладывает определенный раскрой обшивок поверхности агрегатов планера. Раскрой обшивок определяет их технологичность и во многом определяет технологичность панелей, в которые обшивка входит как составной элемент.

Технологичность обшивок из алюминиевых сплавов в современном авиационном производстве может быть обеспечена при реализации конструктором и технологом следующих условий:

- предпочтительны цилиндрическая или коническая форма обшивок, с прямолинейной образующей;

-    поперечные и продольные стыки следует выполнять прямолинейными;

- наибольшие габаритные размеры обшивок должны определятся размерами выпускаемых промышленностью листов, возможностями оборудования и освоенными технологиями;

-  при необходимости соединения обшивок разной кривизны, линия стыка должна находится на участке одинарной кривизны на расстоянии не менее 50мм. От линии сопряжения;

-  заменять листовые обшивки монолитными только в случаях существенного улучшения характеристик изделия.

Размер панели или секции, ее форма, насыщенность входящими элементами и служебное назначение играют определяющую роль для технолога при разработке технологического процесса и оценке технологичности обшивки. В настоящее время наиболее технологичными в изготовлении и с позиции автоматизации процесса, считаются фюзеляжные обшивки размерами до 2000х6000мм. Полуавтоматизированный процесс обтяжки обшивки, обработки обрезов, вскрытия отверстий, имеет оптимальную цепочку переноса размеров с минимальными производственными погрешностями. Обшивка изготовленная по такой технологии, при которой средствами переноса и контроля размеров является только оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ) – технологична, погрешности минимальны, она применима в сборочных процесса по отверстиям.

Большие по размерам обшивки до 2500х11000мм. и двойной кривизны, считаются нетехнологичными, так как процесс их изготовления сложно автоматизировать. Программы обрезки и вскрытия отверстий, при которых обработка идет со стороны теоретического контура(ТК), очень трудоемки и не обеспечивают необходимой точности. Отсутствие в настоящее время на предприятии специальной оснастки (гибкого стола с ЧПУ) для базирования обшивки на столе станка и использование для этих целей обтяжного пуансона обшивки, вынужденное решение, ведущее к преждевременному износу пуансона, большому объему ручных доводочных работ и выше допустимых отклонениям положения отверстий.

При оценке технологичности обшивок из сплавов Д16 студент также сравнивает требования директивных технических материалов (ДТМ) на отклонения контура в той зоне фюзеляжа, где расположена обшивка, с возможностями имеющегося оборудования и освоенными процессами.  Обшивки из материала Д16, В95, в отожженном или свежезакаленном состоянии, изготовленные методом обтяжки на освоенном оборудовании мод. РО – 3М, РО – 630 имеют отклонения в центре на всей длине до 3мм., при толщине листа до 2мм. и до 1,5мм при толщине более 2мм.

Для получения меньших отклонений требуется ручная доводка по пуансону, требующая высокой квалификации рабочего, при этом отклонения можно снизить до величины 0,5 – 1,5мм. Обшивки, требующие ручной доводки менее технологичны.

 

 

Б) На уровне сборочной единицы

ü  применение методов базирования, основанных на создании с использованием САД/САМ – систем технологических баз, их материализация с использованием СЧПУ и КИМ;

ü  возможность использования новых методов контроля точности, основанных на применении КИМ, и сравнении действительных геометрических параметров с параметрами электронной модели (ЭМ) объекта сборки;

ü  возможность обеспечения неизменности базирования СЕ в процессе сборки;

ü  возможность проведения сборки без промежуточной разборки СЕ;

ü  возможность проведения параллельной (внестапельной) сборки входящих в СЕ подсборок;

ü  обеспечение качественной сборки без применения механической обработки и подгонки;

ü  возможность использования специализированных сборочных приспособлений для сборки СЕ;

ü  возможность использования прогрессивных технологических процессов и методов сборки.

 

Технологичность конструкции СЕ также оценивается студентом и по ряду количественных показателей, позволяющих определить степень соответствия объекта сборки условиям предприятия изготовителя.

 

К их числу относят:

ü  коэффициент удельной трудоемкости изготовления сборочной единицы, определяемый выражением

                                            (2.1)

где Тиз - трудоемкость изготовления (в н-ч); G - вес изделия (в кг).

 

Этот коэффициент является наиболее общим показателем, харак­теризующим совершенство конструкции сборочной единицы и тех­нический уровень производства при сравнении двух и более аналогичных конструкций. Наряду с этим коэффициентом для конструк­ций летательных аппаратов важны такие показатели как:

ü  коэффициент преемственности, определяющий в конструкции долю деталей, заимствованных из ранее освоенных в производстве изделий:

                                              (2.2)

где  N3 - количество деталей (сборок), заимствованных из других изделий;

N - количество деталей в сборочной единице.

ü  коэффициент повторяемости элементов конструкции, характе­ризующий долю однотипных деталей в ее составе:

                                              (2.3)

где Nп - количество единообразных деталей;  N - общее количество деталей.

 

ü  коэффициент панелирования:

                                              (2.4)

где  Fn - площадь панелей, выделенных в отдельные сборочные еди­ницы;

F - общая площадь анализируемой конструкции;

 

ü  коэффициент прессовой клепки, определяемый как

                                          (2.5)

определяющий в конструкции долю заклепок Nnpec, расклепывание которых возможно с использованием клепальных прессов, по отно­шению к общему числу заклепок N.

К показателям, характеризующим технологичность конструкции, относят также коэффициенты использования в ней штампованных и литых деталей:

                                         (2.6)

 

Анализ коэффициентов, посредством которых оценивается тех­нологичность, показывает, что с их увеличением, т. е. ростом технологичности, снижается трудоемкость процесса изготовления изде­лий.

 

Наряду с количественной оценкой технологичности конструкции в основе рекомендаций по ее повышению могут использоваться и качественные характеристики. Для клепаных конструкций это:

ü  унификация конструктивных параметров (шагов заклепок, длин, типов) - чем их меньше, тем выше технологичность, посколь­ку унификация по этим параметрам облегчает механизацию сверлильно-клепапьных работ и позволяет сократить количество техно­логической оснастки;

ü  расположение элементов конструкции сборочной единицы с шагом, кратным шагу заклепок, что позволяет широко использовать унифицированное клепальное оборудование;

ü  использование в конструкции СЕ деталей с открытыми про­филями, что позволяет механизировать процесс выполнения соеди­нений;

ü  использование в конструкции взаимозаменяемых деталей, что снижает трудоемкость в процессе сборки за счет устранения подго­ночных работ.

По результатам проведенного анализа в проекте должен быть сделан вывод о технологичности объекта проработки по вышена­званным показателям и даны предложения по совершенствованию конструкции узла и входящих в него деталей, степени его членения и выбору входящих в сборочную единицу сборок более низкого по­рядка (подсборок). Это позволит в дальнейшем при разработке схем сборки (вариантов технологических процессов) учесть выявленные недостатки и оценить экономическую эффективность принимаемых технических решений.

 

 

 

 

 

 

 

2.4. Оценка основных геометрических элементов СЕ в качестве технологических сборочных баз

 

Главными геометрическими элементами с точки зрения базирования СЕ и обеспечения ее взаимозаменяемости являются:

ü  поверхности (обводы, плоскости стыков);

ü  линии (контуры аэродинамических обводов (профили), контуры сопряжения деталей, контуры соединения (СО, БО, КФО), контуры сечений;

ü  оси СЕ (ось симметрии, оси отверстий, оси деталей);

ü  взаимное расположение поверхностей, линий и осей, размеры между ними.

Эти элементы выбираются в качестве технологических сборочных баз при узловой и агрегатной сборке. Состав баз определяется в зависимости от принятого, удовлетворяющего требованиям точности метода сборки.

Различают внешние и внутренние сборочные базы. Внешние создаются с помощью взаимоувязанных базовых элементов сборочной оснастки, на которых выполняются базовые поверхности, контуры или отверстия. Носителями внутренних сборочных баз являются сопрягаемые детали узлов, панелей, секций, отсеков и агрегатов планера ЛА.

Студент анализирует геометрию и конструктивные особенности основных деталей заданной СЕ и намечает плоскости, линии, оси, отверстия и т.д., которые можно предварительно выбрать в качестве установочных и сборочных баз.

Выбор того или иного метода базирования осуществляется, исходя из точности сборки заданной техническими требованиями на СЕ и оценке конструктивно-технологических факторов, определяющих возможность применения выбранной схемы.

 

 

2.5.  Разработка схемы базирования СЕ.

         В самолетостроительном производстве методы базирования принято называть по базовым поверхностям собираемых деталей изделия.

Точность изготовления деталей изделия, образование из них базовых поверхностей и точность изготовления сборочных приспособлений является важнейшим условием получения требуемой формы и размеров узлов, отсеков и агрегатов.

В самолетостроении детали, узлы, отсеки и агрегаты при сборке базируются по:

-базовым поверхностям

-сборочным отверстиям;

-координатно-фиксирующим отверстиям;

-поверхности каркаса;

-наружной поверхности обшивки;

-внутренней поверхности обшивки.

Точность получения заданных размеров при каждом методе различна, поэтому необходимо выбирать его в соответствии с требованиями к точности наружных обводов конструкции.

Наиболее точный метод базирования – по наружней поверхности обшивки, в зависимости от освоенных на предприятии технологий изготовления и монтажа сборочной оснастки, точность сборки в пределах +_ 0,5 – 1мм. При базировании по внутренней поверхности, добавляется погрешность толщины обшивки. Базирование и сборка этими методами требуют дорогостоящей и сложной в монтаже оснастки. Базирование по каркасу дает меньшую точность +_ 1,0 – 1,5мм., так как к погрешностям изготовления и базирования каркасного элемента, добавляется зазоры между элементом и обшивкой. Оснастка также весьма трудоемка, так как в ее конструкции присутствуют обводообразующие и макетные элементы. Наиболее технологична сборка с базированием по координатно-фиксирующим отверстиям. Оснастка имеет упрощенную конструкцию, проще в монтаже, точность сборки в пределах +_ 1,0 – 2,0мм., что достаточно для сборки планера широкофюзеляжных пассажирских и транспортных самолетов.

Разработка  схемы базирования проводится в следующей последовательности:

ü  определение (из схемы членения) основных (базовых) деталей и подсборок, поступающих на сборку;

ü  выбор метода базирования основных деталей и подсборок;

ü  выбор сборочных и установочных баз;

ü  выбор местоположения и количества фиксаторов (крепежных элементов).

 

При разработке схемы базирования и выборе баз обычно руководствуются следующими принципами:

ü  принципом единства баз – в качестве сборочных баз следует выбирать конструкторские базы;

ü  принципом совпадения баз – в качестве установочных баз следует выбирать сборочные базы;

ü  принципом постоянства баз – выбранные базы следует сохранять на всех этапах сборки.

 

При разработке схемы базирования (рис. 2.2) пользуются специальными условными обозначениями, приведенными в таблице 2.1.

 

Обоснованный выбор в курсовом проекте метода базирования осуществляется, исходя из директивных материалов предприятия разработчика, и в результате сравнения погрешности сборки при возможных методах базирования с допуском на размеры агрегата (узла).

 

 

 

 

 

 

 

Выбор возможных методов базирования также осуществляется на основе анализа статистических данных и наработанного опыта в проектировании базовым предприятием.

Возможное базирование основных деталей заданной СЕ оформляется студентом в виде схемы базирования (рисунок 2.2).

 

Таблица 2.1

 

Наименование фиксации

Условное обозначение

Сокращения

1.    Опора

ОП

2.    Прижим, зажим

ПР

3.    Прижим, совмещен-ный с опорой

Пр-ОП

4.    Базовая плоскость

Б.П.

5.    Ось отверстия

КФО, БО

6.    Плоскость стыка неподвижная

П.С-Н

 

 

 

 

 

        3. ОБОСНОВАНИЕ И ОЦЕНКА МЕТОДА СБОРКИ ОБЪЕКТА

 

 

3.1. Обоснование последовательности сборки заданной СЕ

 

 

Под последовательностью сборки понимается последовательность выполнения комплекса работ по базированию, закреплению деталей и подсборок по отверстиям или в сборочной оснастке, соединению деталей и подсборок между собой, контролю и выемке из сборочной оснастки собранной СЕ.

Технологическая последовательность выполнения операций сборки допускает в большинстве случаев многовариантность ее осуществления. Рационально построенная последовательность сборки с учетом конструктивно-технологических и организационных факторов оказывает решающее влияние на весь процесс изготовления и сборки СЕ.

Последовательность сборки СЕ первоначально изображается в виде структуры процесса сборки (схема  3.1), она наглядно показывает:

      -    последовательность действий слесаря- сборщика

            -     состав и последовательность операций при выбранном методе базирования

 

 

Сборка типовых плоских узлов (шпангоутов, нервюр, лонжеронов) ведется в сборочном приспособлении в следующей последовательности:

·         базовая деталь, не обладающая достаточной жесткостью, устанавливается по внешним базам, упорам и фиксаторам КФО в СП, входящие детали (подсборки) устанавливаются на базовую деталь по СО;

·         детали разъема, пояса, боковины шпангоутов, а также другие основные детали, требующие особой точности положения относительно главных конструкторских баз СЕ, устанавливаются по фиксаторам (ложементам) СП, фиксаторам КФО, упорам, опорам, обрезам ложементов и т. д.

Сборка типовых панелей одинарной кривизны ведется в СП в следующей последовательности:

·         поперечные  элементы каркаса устанавливаются по фиксаторам КФО и упорам;

·         продольные элементы каркаса устанавливаются по СО;

·         обшивки с фрезерованными элементами каркасно-силового набора устанавливаются по СО, упорам, обрезам, с базой на внутреннюю поверхность и с фиксацией рубильниками или прижимными лентами;

·         стыковые ленты, кницы, окантовки и накладки устанавливаются по СО в обшивках.

Сборка панелей двойной кривизны, обтекателей зализов ведется по следующей схеме:

·         поперечные элементы каркаса и макетные шпангоуты (нервюры) устанавливаются по фиксаторам КФО в СП;

·         продольные элементы каркаса устанавливаются по макетным шпангоутам (нервюрам), СО обшивок, обрезам (рискам) стыковых шпангоутов;

·         обшивки устанавливаются по БО (КФО) упорам и рискам стыковых шпангоутов в СП и контурам макетных шпангоутов (нервюр);

·         стыковые ленты, кницы, накладки устанавливаются по СО в обшивках;

·         окантовки, дублеры, фиксация проемов устанавливаются по СО в обшивках и фиксатором СП.

 

 

3.2. Разработка схемы сборки

 

 

Исходными данными для разработки схемы сборки являются:

·         директивные материалы предприятия разработчика;

·         схемы конструктивно-технологического членения СЕ на детали и подсборки;

·         технические условия поставки деталей на сборку;

·         схемы базирования основных деталей и подсборок, поступающих на сборку.

В проекте схема сборки выполняется на листе формата А2 ÷ А3 с соблюдением требований ГОСТ к оформлению блок схем (рисунок 3.1) и сопровождается описанием в соответствующем разделе пояснительной записки.

В описании схемы должна быть обоснована принятая технологическая последовательность операций на основе анализа структурных свойств заданной СЕ как объекта производства:

·         степени членения СЕ на самостоятельные детали и подсборки;

·         жесткости деталей и подсборок собираемой СЕ;

·         габаритных размеров, взаимном расположении элементов конструкции;

·         форм сопрягаемых поверхностей соединяемых деталей и подсборок;

·         характеристик элементов каркаса;

·         функционального назначения отдельных элементов конструкции;

·         степени точности выполнения размеров и форм.

 

 

Рис. 3.1

 

3.3. Анализ возможных методов сборки

 

 

Принятый метод сборки является центральным звеном всей технологии сборки заданной СЕ. Он определяет структуру всего техпроцесса, состав технологического оснащения и уровень ожидаемой точности (качества) объекта сборки.

Выбор того или иного метода сборки определяется комплексом факторов, зависящих от конструктивно-технологических характеристик объекта, экономической целесообразности их применения и производственных условий их выполнения.

Сборка представляет собой совокупность технологических операций по установке деталей в сборочное положение и соединению их в узлы, панели, агрегаты и самолет в целом.

Последовательность выполнения сборных операций во многом зависит от конструкции, габаритов и жесткости собираемых деталей.

Существует несколько методов сборки, отличающихся видом применяемого при сборке инструмента, сборочных приспособлений и оборудования.

В начале выбираются методы, позволяющие в принципе собрать сборочную единицу исходя из ее конструктивных особенностей, например, сборка на наружний или внутренний контур требует компенсаторов, сборка по КФО предполагает, что детали будут жесткими, а сборка с использованием обводообразующих элементов оснастки, предполагает, что базовая деталь обшивка нежесткая.

На втором этапе производится оценка ожидаемой точности сборки, этот прогноз сравнивается с допуском заданным конструктором.

На третьем этапе из выбранных методов сборки предпочтение отдается подходящему по точности и наиболее экономичному.

Методы сборки характеризуются способами установки деталей во взаимо правильное положение. Методы сборки, в зависимости от способа базирования деталей, можно разделить на 2 группы:

1.  Сборка без приспособления по базам, расположенным на входящих в сборочную единицу деталях (сборка на базовой детали, по разметке, по сборочным отверстиям)

2.  Сборка в приспособлениях по базам, образованным поверхностями и отверстиями базовых элементов приспособления. При этом различают сборку с базированием на внешнюю поверхность обшивки, на внутреннюю поверхность обшивки, по поверхности каркаса, по координатно-фиксирующим отверстиям.

От метода сборки в значительной степени зависит возможность обеспечения точности собираемого объекта, сложность оснастки и трудоемкость сборки. Порядок выбора метода сборки может быть следующим:

1.  По заданной в технических условиях точности на форму и размеры собираемого объекта выбирается несколько способов сборки, удовлетворяющих по точности. Наибольшую точность обвода можно получить при базировании на внешней поверхности обшивки. Наименьшую точность дает сборка по каркасу и сборочным отверстиям.

2.  Из методов, удовлетворяющих требованиям по точности, выбирают те, которые наиболее приемлемы с точки зрения конструктивных особенностей сборочной единицы.

Технологическая схема сборки – это документ, укрупнено показывающий порядок выполнения работ по подсборкам и последовательность поступления в них деталей на каждом этапе; порядок подачи подсборок, а также отдельных деталей при окончательной сборке изделия.

Сборочные приспособления обеспечивают требуемое взаимное положение собираемых деталей, определение положения обрабатывающего инструмента относительно детали, придания формы недостаточно жестким деталям и узлам в процессе сборки. При этом создаются следующие преимущества по сравнению со сборкой по разметке; исключается разметка и пригонка деталей; ускоряется и облегчается процесс сборки; достигается взаимозаменяемость собираемых узлов и агрегатов; возможна механизация процесса сборки.

Этим объясняется широкое применение сборочных приспособлений на серийных заводах при производстве самолетов и вертолетов.

При сборке узлов и агрегатов в приспособлениях специфические способы базирования. Которые во многом зависят от месторасположения назначения собираемых деталей в изделии. Так, при базировании деталей определяющих внешние обводы агрегатов, в качестве баз используют поверхности деталей каркаса и обшивки, КФО, а при базировании стыковых узлов крепления оборудовании к элементам планера – отверстия под стыковые болты.

Сборка с базой на внешнюю поверхность обшивки предусматривает возможность использования компенсаторов для соединения элементов поперечного набора с обшивками панелей. Метод характеризуется высокой точностью сборки, требует изготовления специальной оснастки с дорогостоящими обводообразующими элементами. Применяется при сборке узлов и агрегатов расчлененной конструкции с высокими требованиями к точности сборки и аэродинамическим качествам.

При сборке с базой на поверхность каркаса вначале собирается каркасно-силовой набор узла, причем сами элементы каркаса выставляются по поверхностям приспособления, по макетным шпангоутам (нервюрам) и по отверстиям, а затем на каркас устанавливаются обшивки.

Метод характеризуется приемлемой точностью сборки, применяется при сборке узлов и отсеков фюзеляжа как пассажирских, так и транспортных самолетов.

Сборочная оснастка достаточно трудоемкая и по цене сопоставима с оснасткой для сборки по ТК. Сборка с базой на внутреннюю поверхность обшивки иногда называют сборкой по технологическому каркасу. Она предусматривает применение обводообразую-щих элементов оснастки, выполненных по внутренней поверхности обшивки, а также в ряде случаев использованием макетных шпангоутов или нервюр.

После прижатия к этому технологическому каркасу обшивки крыла или фюзеляжа образуются сборочные базы (внутренняя поверхность обшивки), по которым устанавливаются элементы каркасно-силового набора.

Метод позволяет вести сборку с достаточно высокой точностью и имеет хорошие технико-экономические показатели.

Сборка по координатно-фиксирующим отверстиям в оснастке, базовым и сборочным отверстиям в самолетных деталях изначально разработана при освоении производства широкофюзеляжных самолетов. При этом методе базирование деталей и подсборок выполняется по КФО в фиксаторах сборочной оснастки упрощенной конструкции. КФО располагают на базовых осях узлов или на расстояниях, кратных 50 мм. Система КФО (БО) позволяет применять единые базы при обработке деталей и сборке СЕ.

В условиях современного бесплазового производства, когда первоисточником информации является электронная модель (ЭМСЕ), а средством увязки – станок с ЧПУ, целесообразность применения метода очевидна. Метод имеет лучшие технико-экономические показатели и в комбинированном варианте (с базированием по внутренней поверхности обшивки) дает хорошие точностные результаты.

Так при сборке агрегатов крыла и оперения рациональной является следующая схема:

·         лонжероны устанавливаются по КФО;

·         стыковые и макетные нервюры с обводами по внутреннему контуру обшивки устанавливают по СО в стойках лонжеронов;

·         панели устанавливают по внутреннему контуру на обводы лонжеронов, макетных и стыковых нервюр, а затем соединяют с промежуточными нервюрами компенсаторами;

·         макетные нервюры заменяют основными и через компенсаторы соединяют с панелями.

Основные методы сборки, связанные с образованием ТК агрегата, определяются директивно на этапе проектирования планера самолета. Студент должен подтвердить целесообразность применения этих методов на основе анализа технико-экономических показателей, конструктивно-технологических особенностей объекта и конкретных производственных условий, т.е. освоенных технологий и имеющегося на базовом предприятии оборудования.

методов сборки

При сборке одного и того же узла, панели, отсека, агрегата – для установки деталей каркаса и обшивки в сборочное положение применяют различные сборочные базы, рассмотренные выше.

Во всех случаях применения при сборке изделия нескольких сборочных баз основным методом базирования считается тот, при котором формируется внешний обвод агрегата с допустимыми отклонениями, указываемыми в технических условиях на изготовление вертолета.

При удовлетворении требований по точности несколькими методами базирования – выбирают метод, имеющий наилучшие технико-экономические показатели.

 

3.4. Оценка точностных и технико- экономических показателей методов сборки.

 

При расчетах технологической себестоимости запускаемого в серийное изготовление летательного аппарата определяют технико-экономические показатели:

 -в сфере подготовки производства;

 -в сфере основного производства.

Технологическая себестоимость изделия рассчитывается из следующих затрат:

 -расход металла на оснастку (М осн.);

 -трудоемкость изготовления оснастки (Т осн.);

 -себестоимость изготовления оснастки (С осн.);

 -необходимое количество единиц сборочной оснастки(N осн).

Для удобства сравнения технико-экономических показателей при различных методах базирования за 100% принимаются затраты при сборке с базой – внешняя поверхность обшивки.

Наилучшие технико-экономические показатели в сфере подготовки производства при сборке узлов, панелей имеют методы базирования по СО, КФО и по внутренней поверхности обшивки. Затраты на оснастку для изготовления и сборки узлов и панелей с базированием по СО и КФО составляют 35-45% затрат соответствующих методам базирования по внешней поверхности обшивки или поверхности каркаса. Объясняется это тем, что при базировании по СО, КФО и внутренней поверхности обшивки требуется простая, менее трудоемкая и дешевая сборочная оснастка.

При сборке по СО, КФО приспособления имеют меньшее количество балок, колонн, ложементов и совершенно не имеют прижимных рубильников, необходимых в приспособлениях при базировании по внешней поверхности обшивки и поверхности каркаса.

При базировании по СО многие узлы и панели собираются вообще без приспособлений–на столах, верстаках или в переналаживаемых сборочных приспособлениях. Это приводит к снижению не только расхода металла на оснастку, трудоемкости и себестоимости ее изготовления, но и количества потребной для сборки оснастки.

Если рассматривать технико-экономические показатели методов сборки в сфере основного производства, то при методе сборки – базирование по поверхности каркаса – себестоимость сборки выше, чем при базировании по внешней поверхности обшивки. Это связано с тем, что при базировании по поверхности каркаса уменьшается объем работ по панелированию, но значительно увеличен объем клепальных работ, выполняемых в стапелях общей сборки ручным инструментом (пневмодрели, пневмомолотки).

Большой объем панелирования, выделение сборки и клепки панелей на самостоятельные участки работы, применение более совершенных сборочных приспособлений, уменьшение объема сборочно-клепальных работ при общей сборке отсеков и агрегатов – всё это повышает технико-экономические показатели в сфере основного производства.

 

– Технико-экономические и точностные показатели различных методов сборки

 

Метод сборки

Мосн, %

Тосн, %

Сосн, %

Nосн, %

dобв, мм

От наружной поверхности обшивки

100

100

100

100

0,5

От поверхности каркаса

95

95

90

90

0,7

От внутренней поверхности обшивки

40÷60

35÷70

35÷60

45÷95

0,6

По координатно-фиксирующим отверстиям

45÷55

30÷75

35÷80

40÷90

1,0

По сборочным отверстиям

25÷75

30÷60

25÷55

35÷85

1,2

 

В таблице используются следующие обозначения:

Мосн – расход металла на оснастку;

Тосн – трудоемкость изготовления оснастки;

Сосн – себестоимость изготовления оснастки;

Nосн – количество оснастки;

dобв – погрешность обвода на одну сторону.

 

 

3.5. Оценка возможности применения для заданной СЕ метода сборки по отверстиям

 

Возможность или невозможность применения сборки по отверстиям и о степени влияния этих факторов на схему сборки дает представление таблица приведенная ниже.

 

Конструктивно-технологические факторы, определяющие возможность сборки по отверстиям

 

Степень членения самолета

Самолет расчленен на агрегаты, отсеки, секции, панели и узлы

Возможна сборка по СО               и БО в сборочных приспособлениях и стапелях упрощенной конструкции

Жесткость элементов СЕ

Узлы, панели и секции жесткой конструкции

Возможна сборка по БО              в сборочных приспособлениях упрощенной конструкции

 

Жесткость элементов СЕ

Узлы, панели и секции нежесткой конструкции (деформируются под собственным весом)

Возможна сборка по СО             и БО в поддерживающих приспособлениях для установки деталей и СЕ             с заданной точностью и придания им требуемой жесткости в процессе сборки

Соотношение габаритных размеров СЕ

Узлы, панели и секции              с большим соотношением длины к ширине

Возможна сборка по СО  и БО в сборочных приспособлениях упрощенной конструкции при изготовлении деталей СЕ на станках требуемой точности

Узлы, панели и секции                с малым соотношением длины к ширине

Возможна сборка по СО  и БО в сборочных приспособлениях упрощенной конструкции

Форма сопрягаемых поверхностей

Плоские узлы и панели

Возможна сборка по СО без приспособлений

Панели одинарной кривизны

Возможна сборка по СО                  в сборочных приспособлениях упрощенной конструкции

Панели двойной кривизны, обтекатели, зализы

Возможна сборка по СО  и БО в сборочных приспособлениях упрощенной конструкции при изготовлении деталей СЕ на станках требуемой точности

Характеристика элементов каркаса

Продольные элементы каркаса

Возможна сборка по СО  без приспособлений

Поперечные элементы каркаса

Возможна сборка                                по БО в сборочных приспособлениях упрощенной конструкции

                                                                                                                       

Характеристика элементов каркаса

Продольные и поперечные элементы каркаса

Возможна сборка                       в сборочных приспо-соблениях упрощенной конструкции  с базиро-ванием поперечных элементов каркаса по БО, продольных элементов каркаса – по СО в обшивке

Наличие компенсаторов в конструкции СЕ

Соединение элементов каркаса с обшивкой непосредственно

Возможна сборка по БО               в сборочных приспособлениях и стапелях упрощенной конструкции

Соединение деталей каркаса с обшивкой через детали-компенсаторы

Невозможна сборка по отверстиям

 

Принятая схема сборки служит основанием для разработки маршрутного технологического процесса и разработки технического задания на проектирование сборочной оснастки.

 

 

 

        4.  РАЗРАБОТКА УСЛОВИЙ ПОСТАВКИ ДЕТАЛЕЙ НА СБОРКУ

 

В проекте студент разрабатывает карту поставки (технические условия) для основных деталей – типовых представителей, входящих в состав конструкции СЕ и оформляет в виде таблицы.

В технических условиях (ТУ) поставки деталей и подсборок на сборку указываются:

·         наименование детали (подсборки);

·         номер чертежа;

·         наличие в деталях СО, БО, КФО, НО;

·         наличие, размер и расположение припусков в деталях из листов и профилей (как их отсутствие);

·         степень законченности (условия поставки) под различные методы увязки (РПМ, ПРИМ);

·         специальные требования (если есть);

·         эскиз детали.

 

После разработки условий на поставку и заполнения карты поставки необходимо привести обоснование принятых решений, т.е. указать причины, по которым установлен диаметр отверстий и их количество, чем вызвано назначение технологических припусков и их величина. Дать характеристику оборудования, оснастки, на которых изготавливаются основные детали СЕ, и краткий техпроцесс их изготовления. Пояснения приводятся текстом в разделе пояснительной записки применительно к каждой из указанных в карте поставки деталей.

Условия поставки деталей на сборку в проекте студент представляет в виде «Карты поставки деталей на сборку», вариант которой представлен таблицей 4.1

 

 

 

Наимено-вание

Эскиз

Обозначение

Степень завершенности

Программы, шаблоны                           (ср-ва увязки)

Обшивка

КП.10.160203.06.0304.150.003

Поставляются без припуска, окончательно обработанные по контуру и со вскрытыми СО

ÆСО = 3,1 мм

УП для обрезки контура, УП для обработки обтяжного пуансона, обтяжной пуансон, ШОК, шаблон для РХТ

Обшивка

КП.10.160203.06.0304.150.007

Обшивка

КП.10.160203.06.0304.150.005

Стрингеры

-.0304.150.035 - .153.000

Стр.18-23, устанавливаемые между шп.56-67 поставляются со вскрытыми СО и НО. Остальные стрингеры поставляются без отверстий

УП для обработки контура и вскрытия СО, обр. центр «Эндуро 1005, гибкий стол, ШОК

Шпангоуты гнутые

-.570.003/590.003/ .610.125

Поставляются со вскрытыми КФО ÆКФО = 8 мм

Формблок(ФБ) 1,2-го перехода, СЧПУ ВФ3-М8, УП обр. ФБ, ШВК, ШРД, КИМ

Шпангоуты гнутые               с одним профилем

-.0304.521.003 -.650.003

Поставляются со вскрытыми КФО, в сборе с дополнительными усиливающими профилями ÆКФО = 8 мм

Формблок 1,2-го перехода, УП обр. ФБ, ШВК, ШРД,  КИМ

Шпангоуты гнутые              с двумя профилями

-.0304.530.003 -.660.003

Для дополнительных усиливающих профилей – ШГ,формблок 1,2-го перехода УП для КДП и ФБ,  ШОК, КИМ

Шпангоуты                 из профиля

-.0304.581.001/.301.001

Поставляются во вскрытыми КФО

Формблок(ФБ) 1,2-го перехода, СЧПУ ВФ3-М8, УП обр. ФБ, ШВК, ШРД, КИМ

 

 

                      

Наимено-вание

Эскиз

Обозначение

Степень завершенности

Программы, шаблоны                           (ср-ва увязки)

Лента

КП.10.160203.06.0304.150.167

Поставляется окончательно обработанная по контуру, без отверстий

УП для обрезки контура, РФП-2, ШРД

Профиль

КП.10.160203.06.0304.151.001

Поставляется без отверстий

Формблок, УП обр, ФБ,ВФ-3М8, ШВК,ШРД

Кницы

 

Поставляется без отверстий, окончательно обработанные по контуру

ШРД, УП фрез. обработки, ФП-37

Таврики

 

Поставляется без отверстий, окончательно обработанные по контуру

ШОК, УП фрез. Обработки, ФП-37

Гнутики

 

Поставляется без отверстий, окончательно обработанные по контуру

ШГ, ШРД,

Подкладная лента

 

Поставляется без отверстий, окончательно обработанные по контуру

УП фрез. обработки на обр. центре «Fusion»

Клиновые прокладки

 

 

УП фрез. обработки на обр. центре «Fusion»

 

                                                        Таблица 4.1

 

 

 5.  ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ ОБЪЕКТА СБОРКИ

 

-анализ параметров увязки и условий достижения взаимозаменяемости

 

Увязка геометрических параметров оснастки, деталей и СЕ планера проводится с целью обеспечения возможности установки деталей и подсборок во взаимоправильное положение (выполнение условия собираемости), замены деталей и СЕ в эксплуатации и при ремонте без подгонки по разъемам и стыкам.

Объектами увязки являются параметры:

·         одной детали или СЕ (увязка отверстий и контура обшивки);

·         деталей и СЕ, поверхности которых сопрягаются (увязка по стыкам и разъемам);

·         деталей и СЕ, поверхности которых не сопрягаются (увязка отверстий в кронштейнах навески);

·         сборочной оснастки, деталей и СЕ (увязка обвода детали и обводообразующего элемента оснастки, временно совмещаемых в процессе сборки);

·         технологической оснастки (увязка СП сборки, подсборки или узла с СП для сборки отсека или агрегата, увязка оснастки МСП и деталей, увязка оснастки ЗШП и деталей).

 

Наиболее сложными и трудоемкими в увязке являются детали, изготавливаемые механической обработкой и пластическим деформированием с помощью обводообразующей оснастки – штампов, формблоков, гибочных и обтяжных пуансонов, контрольно-доводочных приспособлений (КДП).

Детали, входящие в конструкцию узлов, отсеков агрегатов планера современного самолета, за исключением силовых элементов, имеют небольшую жесткость и широкий диапазон размеров, поэтому обеспечение взаимозаменяемости методами общего машиностроения за счет использования системы допусков и посадок невозможно.

Создание взаимозаменяемых элементов их конструкций основывается на иных принци-пах – связанного (зависимого) выполнения размеров или несвязанного (независимого).

Связанный (зависимый) принцип реализуется за счет взаимной увязки расположения, формы и размеров сопрягаемых деталей и конструкций в целом. Увязка в этом случае может быть достигнута либо графическими методами отображения конструкции (плазовая увязка), либо аналитическими методами (расчетная), либо рациональным сочетанием этих методов увязки (расчетно-плазовая).

На взаимозаменяемость конструкции в этом случае будет влиять не только способ и точность увязки, но и способ,и точность переноса размеров с источника информации (плаза) на деталь и СЕ в целом. Этот перенос осуществляется использованием шаблонов, макетов, эталонов, средств измерения, оборудования, технологической и контрольной оснастки.

В настоящее время широкое распространение получил расчетно-плазовый метод увязки, его внедрение началось с начала 80-х годов прошлого века, когда у предприятий отрасли появились условия и возможности для его внедрения.

При этом методе построение всех теоретических линий конструкции (основных конструктивных осей, теоретических обводов и т.п.) осуществляется на основе первоисточников – теоретического чертежа агрегата и математической модели поверхности, информация о которых необходима и достаточна для разработки программы описания их взаимного расположения.

Формирование и взаимная увязка деталей конструкции, описанной теоретическим контуром (ТК), осуществляется в соответствии с конструктивным чертежом (КЧ) сборочной единицы (СЕ), в процессе изготовления конструктивного плаза (КП).

Эта информация может быть представлена в виде программного продукта в тех случаях, когда математическое обеспечение достаточно для ее описания.

Перенос размеров при этом методе увязки: на детали осуществляется через шаблоны; на оснастку ЗШП – через шаблоны и УП; на сборочную оснастку – через УП на обводообразующие элементы, шаблоны и универсальные специальные средства (инструментальные стенды) на опорные элементы (каркасы) оснастки. Контроль осуществляется с помощью контрольно- измерительных машин (КИМ) и оптических средств.

Структурная схема переноса размеров при этом методе выглядит следующим образом (схема 5.1).

 

Схема 5.1 – Последовательность переноса размеров при РПМ

 

Дальнейшим развитием и совершенствованием системы обеспечения взаимозаме-няемости летательного аппарата стал переход на независимые методы увязки. Наиболее существенным признаком независимого метода является наличие электронных (цифровых) моделей (ЭМД), необходимых и достаточных для воспроизведения и контроля деталей и узлов.

Независимые методы классифицируются по виду первоисточника увязки и средствам увязки. Полный переход на независимые методы увязки в настоящее время сдерживается рядом объективных причин (неосвоенные технологии, недостаточная техническая и кадровая оснащенность производства). Поэтому запуск и увязка новых изделий RRJ 100, ИЛ-476, имеющих электронные модели от предприятия разработчика, осуществляются независимым программно-инструментальным методом (ПРИМ), с обеспечением взаимозаменяемости ряда узлов и агрегатов, особенно в части стыков и узлов навески расчетно-плазовым методом.

Увязка сборочной оснастки и деталей заданной СЕ в условиях действия программно-инструментального метода (ПРИМ) осуществляется в следующей последовательности:

·         разработка ММП объекта сборки (СЕ);

·         создание ЭМ обводобразующих деталей СЕ, ЭМ сборки; их взаимная увязка;

·         создание на базе ЭМ для обводобразующих деталей и сборки технологических электронных моделей (ТЭМ); их взаимная увязка;

·         разработка схемы координатной системы БО;

·         создание ЭМ сборочной оснастки на базе данных о ММП агрегата, ЭМ сборки и схемы координатной системы БО;

·         разработка УП обработки контуров обводобразующих деталей СЕ и фиксаторов сборочной оснастки (фиксаторов БО, рубильников, ложементов, макетных шпангоутов/нервюр) на станках с ЧПУ, задание проектных значений координат контрольных точек и БО в ПО измерительных систем;

·         изготовление обводобразующих деталей СЕ, фиксаторов сборочной оснастки на станках с ЧПУ;

·         контроль обводобразующих деталей СЕ и фиксаторов сборочной оснастки с помощью КИМ «Альфа», «Сигма»;

·         монтаж сборочной оснастки;

·         контроль монтажа сборочной оснастки (правильности установки фиксаторов) с помощью оптико-механических средств и лазерного трекера АТ-901;

·         сборка СЕ.

 

Последовательность увязки и основные этапы переноса размеров ПРИ- метода представлены на блок-схеме (схема 5.2).

 

Схема 5.2 – Последовательность действий                                                                                   по увязке сборочной оснастки и деталей СЕ

 

 

 

       -разработка схемы увязки геометрических параметров объекта сборки

 

Для увязки технологической оснастки, деталей и СЕ планера, в целях обеспечения геометрической взаимозаменяемости разрабатываются схемы увязки, представляющие собой графическое изображение в виде условных обозначений содержания и последовательности процесса согласования геометрических параметров оснастки, деталей и СЕ планера.

Содержание схемы увязки зависит от принятого метода увязки, увязываемых геометрических параметров и перечня деталей и подсборок, взаимозаменяемость которых следует обеспечить.

В схеме увязки обязательно указываются:

·         первоисточники информации;

·         первоисточники увязки;

·         средства увязки, оборудования для изготовления;

·         средства технологического оснащения и контроля;

·         параметры геометрической взаимозаменяемости;

·         объекты увязки.

 

В проекте схема увязки геометрических параметров объекта сборки выполняется на листе формата А1, А2 (рисунок 5.3).

Исходными данными для разработки схемы являются:

·         требования к точности выполнения обводов, разъемов, стыков деталей и СЕ;

·         директивные технологические процессы изготовления обводобразующих элементов оснастки и деталей планера;

·         чертежи технологической оснастки, деталей и СЕ планера, ММП, СМГ, ЭМД, ЭМСЕ;

·         схемы сборки СЕ;

·         характеристика производственных условий предприятия: состав оборудования, освоенные техпроцессы, методы увязки и др.

 

Такая схема показывает количество связанных и несвязанных этапов в увязке, определяющих погрешность сборочной единицы (СЕ) – контура, БО деталей, обводообразующих элементов и фиксаторов КФО сборочного приспособления.

Для тех случаев, когда известны точностные характеристики этапов и влияние погрешностей на анализируемых этапах не одинаково, количественную оценку принятой схемы выполняют:

·         методом максимума – минимума (учитывающим только предельные отклонения составляющих звеньев) – в условиях полной взаимозаменяемости;

·         вероятностным методом (учитывающим явление рассеивания) – в условиях неполной взаимозаменяемости.

 

Вероятностный метод расчета погрешностей учитывает рассеивание действительных размеров при изготовлении деталей и сборке, а поэтому является более точным и рекомендуется для использования в курсовом проекте.

 

Окончательный вывод об обеспечении взаимозаменяемости объекта студент делает на основе расчетов точности сборки и обосновании выбранного метода базирования по методике раздела данного учебного пособия.

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Выбор варианта технологического процесса сборки.

 

      6.1    Особенности разработки технологических процессов сборки в цифровой

               информационной среде.

             

      Проектирование технологических процессов сборки выполняется с использованием системы автоматизированного проектирования ТеМП. В основе системы лежит метод многоуровнего моделирования технологического процесса с использованием электронных макетов деталей, узлов, элементов производственной системы и интеллектуальной информационной среды технологического проектирования.

В качестве исходных данных для проектирования процессов сборки и средств технологического оснащения используется электронная конструкторская модель изделия. Информация об узлах и агрегатах формируется в виде технологических электронных макетов различной степени детализации, а информационная среда включает модели проектирования и нормирования различных видов работ (технологических модулей). Результаты проектирования формируются в виде моделей технологических процессов (МТПС), которые являются компьютерными моделями, реализуемыми в программно-информационной среде и описывающие изменения состояния моделей сборочной единицы и элементов производственно-технологической среды в ходе исполнения технологического процесса. Структурными элементами МТПС являются модели выполнения операций различных видов работ.

Проектирование технологического процесса реализуется в автоматизированном режиме системой, однако часть процедур выполняется пользователем.

 

 

6.2.         Проектирование альтернативного технологического процесса сборки.

 

       Студенты в процессе выполнения курсового или дипломного проекта по технологии сборки, должны подробно анализировать все принятые заводом технические решения по изготовлению входящих деталей и сборке заданной самолетной конструкции, с целью выбора оптимальных на настоящий момент действий и технологий, обосновать целесообразность и экономическую эффективность внедрения принятых решений.

Варианты оптимизации существующих технологических процессов сборки имеют своей целью снижение трудоемкости сборки  и время нахождения конструкции в сборочном приспособлении при заданном качестве сборки, что может быть достигнуто за счет изменения или сокращения отдельных переходов и операций, если возможно, выделение подсборок и их внестапельная сборка, изменения условий поставки основных деталей, частичного изменения последовательности сборки, более широкого применения прессовой клепки скобами и на стационарных прессах, доработки сборочного приспособления по элементам базирования, фиксации и вспомогательным устройствам.

Разработку собственного (альтернативного) технологического процесса сборки, студент начинает с анализа существующего на базовом предприятии процесса сборки. Поскольку, сборка заданной сборочной единицы по базовому процессу ведется не первый год, у рабочих, производственных мастеров, технологов, контролеров наверняка есть вопросы, замечания и предложения по исполнению действующего процесса сборки. Эти замечания и предложения необходимо обобщить и проанализировать с целью возможности их использования при доработке процесса и разработке собственного (альтернативного) технологического процесса сборки.

Для эффективного анализа базового процесса, студент должен хорошо знать конструкцию заданной СЕ, общие классификационные признаки ее, установить характер их влияния на процесс сборки и проанализировать реализацию этих моментов в базовом ТП.

Контур, обрезы и расположение на планере заданной СЕ оказывают значительное влияние на конструкцию, расположение сборочного приспособления и условия работы на нем.

Анализируя электронную модель, чертежи объекта, используя данные конструкторской схемы членения, условия поставки,  данные ВПШО и  разработанную схему базирования работу по разработке своего варианта процесса студент ведет в следующем порядке:

-проводится анализ производственной технологичности объекта сборки и ее основных деталей, с целью изменения (по возможности) схемы членения в сторону укрупнения входящих деталей , соответственно , изменения условий поставки;

- рассматриваются возможности введения подсборок, выделяются операции которые можно изменить, выполнить с меньшими трудозатратами или совсем убрать.

Проектирование собственного (оптимизированного) технологического процесса сборки ведется в системе автоматизированного проектирования ТеМП. В основе этой системы лежит метод моделирования процессов сборки с использованием электронных макетов объектов сборки, элементов производственной системы и информационной среды технологического проектирования, Информационная среда включает модели проектирования и нормирования различных видов работ, результат проектирования формируется в виде моделей технологических процессов. Обмен информацией между подсистемами проектирования осуществляется в виде электронных документов.

Создание студентом собственного  варианта модели проектирования технологического процесса сборки (МП ТПС) включает в себя операции и процедуры, связанные с поиском и подготовкой необходимой измененной информации, формированием новой структуры процесса сборки и  если необходимо, выполнением расчетов. Структурными элементами МП ТПС являются модели проектирования технологических операций и переходов по отдельным видам работ.

Проектирование технологического процесса ведется в автоматическом режиме, часть действий и процедур проектирования выполняется студентом, другая часть автоматизированной системой. Студент представляет в программном виде алгоритмы проектирования измененных технологических операций и переходов, они и являются основой  информационной среды альтернативного технологического проектирования.

 

 

6.3       Сравнивание вариантов технологических процессов сборки.

 

Разработав собственный вариант технологического процесса сборки, студент должен обосновать его преимущества перед базовым процессом, доказать эффективность внесенных изменений. Выбор оптимальной технологии осуществляется в процессе экономического сравнения вариантов, (18). Обычно достаточно сравнения по технологической себестоимости, при этом ограничиваются включением в себестоимость следующих  расходов:

-на заработную плату производственных рабочих  З пр;

-на эксплуатацию оборудования и его аммортизацию О;

-на эксплуатацию сборочного приспособления П и инструмента И;

Стоимость материалов можно не учитывать, она обычно не меняется при изменении части операций процесса. Поэтому технологическая себестоимость, выражается следующей формулой;

                                                    С т= З пр + О + П + И.                                                       (6.1)

 

Произведенные затраты определяющие себестоимость, могут быть разделены на единовременные и текущие. Единовременные затраты производятся в течение ограниченного периода времени, обычно вначале производства объекта или изделия и представляют собой капитальные вложения, к которым можно отнести: оборудование под конкретное изделие, фундаменты под прессы и обрабатывающие центры, затраты на освоение новых технологий и тд., и  предпроизводственные затраты, связанные с    технологической подготовкой производства. Текущие затраты производятся на всех стадиях производства, а в нашем случаи, в период реализации технологического процесса, поэтому, в учебных целях и в упрощенном варианте, студент расчитывает технологическую себестоимость только по текущим расходам.

Текущие расходы – относящиеся к одной СЕ, возрастают с увеличением программы выпуска. К текущим затратам по сборке заданной СЕ следует относить: заработную плату основным производственным рабочим и единовременные, связанные с освоением данной технологии, это затраты на оборудование и инструмент, которые можно отнести на всю программу выпуска не только заданной СЕ, но и отсека, в который она входит. Это первая группа затрат и для удобства расчетов обозначается через А.

Во вторую группу входят расходы на технологическое оснащение процесса, к нему относят: сборочное приспособление, эталоны, калибры, оборудование встроенное в СП, (если есть), механизированный и ручной инструмент. Расходы второй группы обозначаются через Б, а годовую программу выпуска изделия через N. Технологическая себестоимость одного изделия расчитывается по формуле:

                                                                   С = А + Б/N,                                                        (6.2)

а суммарные расходы на годовую программу выпуска заданной СЕ

                                                                   С т.год. = АN + Б.                                                               (6.3)

При сравнении вариантов ТП по технологической себестоимости рекомендуется следующий порядок расчетов:

1.    Расчитываются затраты по каждой составляющей технологической себестоимости для базового и альтернативного процессов сборки:

                                                           А = З пр + О у + П у + И у,                                          (6.4)

Где О у ; П у ; И у – затраты на универсальное оборудование, приспособления и инструмент. Оборудование  только то, что используется для сборки заданной СЕ, к примеру: внестапельное место, верстак, пневмоскоба, клепальный пресс. Следует отметить, что в состав себестоимости СЕ входят не затраты на приобретение этого состава оборудования, а только аммортизационные отчисления за время его использования в процессе сборки.

Стоимость (остаточную) оборудования, сборочной оснастки и инструмента студент определяет из данных планово-диспетчерского бюро цеха, собирающего заданную конструкцию. Для определения расходов по эксплуатации оборудования и его аммортизации, необходимо общие годовые расходы умножить на коэффициент К з, который  характеризует долю фонда годового времени, затраченного на сборку. Тогда работа оборудования для сборки данного узла определяется по формуле:

                                                              О у = К о К з,                                                                             (6.5)

где

                                                                    Т шт.к. N

                                                          К з = --------------,                                                             (6.6)

                                                                      Ф о К

 

  Где Фо – годовой фонд времени работы оборудования; К – коэффициент загрузки оборудования, который для мелкосерийного производства равен 0,7.

2.  Определяется  себестоимость одного изделия  для каждого варианта.

3.  Для наглядности по результатам расчета строится график  С т = F(N).

 

При выполнении проекта, обоснование  выбора варианта ТП сборки студент делает на основе  экономических показателей производственного участка конкретного цеха, в котором собирается заданная СЕ, исходные данные берет из базового процесса и из технико-экономических показателей цеха.

Один из вариантов  обоснования выбора оптимального ТП с минимальной доработкой базового технологического процесса приведен ниже. Расчет экономических показателей условного производственного участка под заданное количество изделий, выполняется по источнику ( 2 ).

Пример технико-экономическое обоснования выбора варианта технологического процесса  и расчет экономических показателей условного производственного участка.

 

     1.      Исходные данные.

1.1.           Сборочная единица – задняя боковая панель отсека Ф-3 транспортного самолета.  Всего 20 самолёто-комплектов в год.

1.2.           Применяемые при сборке вспомогательные материалы:

•    Линейка L=150мм, ГОСТ 427-75

•    Молоток текстолитовый 7850.00ЗУ

•    Ключ торцевой 7812.000054

•    Калибр-пробка 8130.0004с-02

•    Пневмомолоток КМП-14М-0,25 

•    Пневмоскоба 0.6.9600.0540.0000.000

•    Штангенциркуль ШЦ ГОСТ 8.166-89

•    Салфетка х/б ГОСТ 14253-83

•    Сверло диаметром 4.1 230.0831 ГОСТ 19543-74

•    Зенковка диаметром 4.1 2354-0004-02

•    Кисть КФК4 ГОСТ 14253-83

1.3.           Цена за 1кг материала – 324,69 рублей. Количество материала затрачиваемого  при работе – 21 кг. Наименование материала – Д16.

1.4.           Технологический процесс сборки сборочной единицы.

1.5.           Коэффициент выполнения норм времени - 1,2.

1.6.           Система оплаты труда основных рабочих:

•    Размер премии – 40%

•    Дополнительная заработная плата – 12%

    

-    Режим работы:

•    Обычного оборудования -2-х сменный

•    5-ти дневная рабочая неделя         - 40 часов

 (продолжительность смены – 8часов).

 

Наименование операции

Вид оборудования и мех. Инстр.

Поиск цена Руб.

Оснастка

Инструмент

Р, Вт

Норма времени  (tшт)баз

Норма времени  (tшт)баз

Клёпка на КП

Пресс КП-504П1

1700000

Поддер.

Устрой.

Калибр-заклепка, пробка №4

2000

2811,9

2811,9

Клёпка среднего обода шпангоута

Пневмо-молоток

КМП-14М-0,25

12561

Сбор. Приспо.

Калибр-заклепка, пробка №4

350

238,41

238,41

Заключ.работы

 

 

 

Щетка, пылесос

 

145,93

145,93

Подготовит. работы

 

Баз. ТП. 365339,28

Альт. ТП.

400000,00

 

Сбор. Приспо.

Линейка

L= 150мм.

 

240,08

240,08

Разделка отв. под  ЗК

Сверлиль. маш. СМ-21-9-2500

 

3700

Сбор. Приспо.

Сверло

500

3261,37

2791,43

Клёпка на КП

Пресс КП-504П1

1700000

Позиционер

Калибр-заклепка, пробка №4

2000

2811,9

2811,9

Клёпка среднего обода шпангоута

Пневмо-молоток

КМП-14М-0,25

12561

Сбор. Приспо.

Калибр-заклепка, пробка №4

350

238,41

238,41

Заключ.работы

 

 

 

Щетка, пылесос

 

240,08

240,08

 

1.7.             Часовая тарифная ставка:

•    2й разряд - 53,4 руб/час

•    3й разряд - 60,56руб/час

•    4й разряд - 68,65руб/час

•    5й разряд - 77,23руб/час

•    6й разряд - 87,21 руб/час.

 

2.        Расчет производственного цикла.

 

Для расчета продолжительности производственного цикла по основным операциям ТП, необходимо определить годовой полезный фонд рабочего времени.

 

Он расчитывается с учетом количества календарных дней в году, выходных, праздничных дней, целодневных потерь: на текущий отпуск, по болезни, учебного отпуска и прочих потерь, также учитывается явочное рабочее время, продолжительность рабочей смен и равен  1680час. Тогда действительный фонд Fd:

 

Fd=((K-П-В)*g-Пр*q)*S*(1-а)                                                                                            (6.7)     

где :      К – количество календарных дней в году;

В  – количество выходных дней в году;

П – количество праздничных дней в году;

Пр. – количество предпраздничных дней в году;

g  – продолжительность рабочего дня  в часах (8час);

q -  сокращение рабочего дня в предпраздничные дни (1час);

S – количество смен;

a -  коэффициент потери времени (0,15).

 

Fd=((365-10-106)*8-10*1)*2*(1-0.15)=3369.4 часов.                                                         

     Продолжительность производственного цикла i-той операции обоих вариантов определяется по формуле:

                                                  t штi

                           Tпрцi = ---------------------------;                                                                  (6.8)

                                            60 * Квн * Росн

 

  где    tштi - норма штучного времени на выполнение i-той операции,

Росн - количество рабочих, одновременно работающих на одной операции,

 Квн - коэффициент выполнения норм.

Разрабатывается таблица расценок на операции процесса сборки.  

 

 

Наименование

основ. опер.

                Tпрцi

Стоимость н. часа в руб.

Расценка операции в руб.

    Баз.

    Альт.

    Баз.

    Альт.

    Баз.

    Альт.

Подготовительная

   3.33

  3.33

  77.23

  68.65

  257

  228.6

Разделочная

  45.3

  38.77

  68.65

  68.65

  3109.8

  2661.56

Клепальная

  42.36

  42.36

   68.65

  68.65

  2908.01

  2908.01

Заключительная

  2.02

  2.02

  60.56

  53.4

  122.3

  107.8

ИТОГО:

  93.01

  86.48

  275.09

  259.35

  6397.11

  5948.87

 

 

3.     Расчет необходимого количества оборудования, оснастки и механизированного инструмента.

 

  Расчитывается количество необходимой сборочной оснастки. При заданной годовой норме выпуска для сборки по базовому и альтернативному ТП, достаточно одного приспособления. Определяется общая балансовая стоимость оборудования и оснастки по обоим вариантам, по альтернативному ТП она выше, т-к предполагается доработка приспособления, что повысит его стоимость.

Баланс по базовому варианту -2081600,28руб.

Баланс по альтернативному варианту – 2116261руб.

 

 

 

Определяется средний коэффициент загрузки.

                                                              

                                                    Е  загр.ср(б) -0,3473

  

                                                   Е загр.ср(а) -0,3213

4.     Производится расчет численности работников участка по обоим вариантам процесса.

5.    Расчитываются затраты на основные материалы, покупные полуфабрикаты и комплектующие.

Затраты на один комплект -7159,41руб.

 Затраты на программу – 143188,2руб.

6.    Расчитывается фонд оплаты труда.

Фонд оплаты по базовому варианту – 1082660,48руб.

Фонд оплаты по альтернативному варианту – 1054673,25руб.

Определяется среднемесячная заработная плата:

-по базовому варианту – 12888,8руб.

-по альтернативному варианту – 14648,24руб.

   7.  Составляется годовой план по труду для обоих вариантов.

   8. Расчитываются затраты на содержание и эксплуатацию оборудования и  оснастки.

        Затраты по базовому варианту на всю программу – 604425,79руб.

        Затраты по альтернативному варианту на всю программу – 605138,29руб.

   9.Расчитываются полная себестоимость и цена единицы изделия.

        Себестоимость по базовому варианту – 70904,00руб.

        Себестоимость по альтернативному варианту – 69225,44руб.

        Цена изделия базовая – 85084,8руб.

        Цена изделия альтернативная – 83070,53руб.

7      Расчитывается точка безубыточности производства заданной СЕ.

                                                         

                                                         Спост.* Nпр.

                                          Nбез. = ---------------------;                                                                  (6.9)

   ,                                                      Цопт. – Спер.

где  Nбез – точка безубыточности,

       Спост. = Рсэо + ОЗР + ВНР - постоянные расходы;  

       Nпр  - годовая программа выпуска изделий;

        Цопт - оптовая цена изделия;

       Спер = сырьё (ТЗР)+ ЗПосн +ОТЧ - переменные расходы.

 

Базовый вариант.

Спост. = 32029,34+26361,6+4013.43=62404,37

Спер=7159,41+1054,46+285,76=8449,43

 

 

Альтернативный вариант.

Спост=31571,17+25290,66+3918.42=60780,25

Спер=7159,41+1011,63+274,15=8445,19

 

 

 

 

 

 

 

 

6.4 . Разработка и обоснование циклового графика сборки по альтернативному ТП.

Цикловой график является документом для планирования всех работ и показывает длительность сборки. Цикл технологической операции рассчитывается по формуле:

  Цтото/(Кпн*П*60),                                                        (6.10)                     

       где Кпн – 1,2 коэффициент переработки норм для рабочих,

             П – количество рабочих.

Для того, чтобы построить цикловой график сборки задней боковой панели  отсека Ф3 изделия №476 по ТП, необходимо выполнить расчёт Цто для каждой операции ТП. Но т.к. расчёт и цикловой график будет очень большим, то разобьём ТП на 10 этапов. Вычисляем  Цто для каждого этапа и строим таблицу.

Таблица №1 - Расчёт цикла этапов сборки.

 

Цто, базовый

Цто альтернативный

Наименование цикла

Входящие операции

Цто=240,08/   (1,2*1*60)= 3,33.

Цто=240,08/ (1,2*1*60)= 3,33.

Подготовительная

005 – 010.

Цто=284,07/   (1,2*2*60)= 1,97.

Цто=284,07/ (1,2*2*60)= 1,97.

Установка деталей в СП

015 – 060.

Цто=3261,37/  (1,2*1*60)= 45,3.

Цто=2791,43/ (1,2*1*60)= 38,77.

Разделка отверстий под ЗК крепления деталей.

065 – 095.

Цто=366,79/   (1,2*1*60)= 5,09.

Цто=366,79/ (1,2*1*60)= 5,09.

 

Открепление, выемка, транспортировка на КП-504П1.

100 – 105.

Цто=2811,9/   (1,2*1*60)= 39,05.

Цто=2811,9/ (1,2*1*60)= 39,05.

Клёпка на КП

110 – 125.

Цто=16,43/     (1,2*1*60)= 0,23.

Цто=16,43/ (1,2*1*60)= 0,23.

Транспортирование в СП.

130.

Цто=238,41/   (1,2*1*60)= 3,31.

Цто=238,41/ (1,2*1*60)= 3,31.

Клёпка среднего обода шпангоута

135

Цто= 1182/       (1,2*2*60) = 8,21.

Цто= 1182/ (1,2*2*60)= 8,21.

Установка болтов

140-165

Цто= 448/       (1,2*1*60)= 6,22.

Цто= 448/ (1,2*1*60)= 6,22.

Разделка стыковочных отверстий

170-175

Цто= 145,93/   (1,2*1*60)= 2,02.

Цто= 145,93/ (1,2*1*60)= 2,02.

Заключительные работы

180-190

114,73

108,3

 

 

На основании полученных результатов построим цикловой график сборки по этапам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     7.           ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАПЕЛЬНО-СБОРОЧНОЙ ОСНАСТКИ .

 

В самолетостроении ряд причин конструктивного, технологическо­го, эксплуатационного и организационно-экономического характера диктует необходимость членения планера самолета, а следовательно, и проведения автономных сборочных работ на отдельных подсборках с последующей их стыковкой. Десятки и сотни сложных пространствен­ных, крупногабаритных, маложестких деталей должны быть располо­жены в пространстве теоритических обводов изделия, надежно зафик­сированы в заданном положении, качественно соединены способом, указанным в чертеже. Для этих целей используется сборочная оснастка.

При проектировании сборочных приспособлений студенту следует руководствоваться нормативной документацией базового предприятия СТП 687. 10. 0036- 2002, РТМ- 1223, РТМ- 963, РТМ- 688, ТР- 654, РТМ- 1. 4.1864, ОСТ 1. 51732.

Основанием и источниками для проектирования СП на самолетостроительном предприятии являются документы, определенные стандартом предприятия СТП 687.05.1007:

      -    ведомость подготовки производства (ВПП);

      -    бланк заказа оснастки (БЗО);

      -    ведомость плазово-шаблонной оснастки (ВПШО);

·        чертежи СЕ, электронная модель (ЭМСЕ) со всеми относящимися к ним документами (извещениями об изменениях);

·        техническое задание на проектируемое СП;

·        схема конструктивно - технологического членения СЕ;

·        технологический процесс сборки  СЕ;

·        сборники гос. стандартов, отраслевых стандартов (ОСТ) и стандартов предприятия (СТП);

·        перечень марок и сортамента материала,  имеющегося на складе.

 

 

7.1.        Функциональное назначение сборочной оснастки

 

Сборочная оснастка – устройства, обеспечивающие правильное взаимное положение, фиксацию, соединение и контроль деталей и подсборок в соответствии с техническими требованиями. Кроме того, сборочное приспособление должно обеспечивать возможность закладки входящих деталей и узлов, выемку готового изделия, безопасные и комфортные условия труда сборщиков.

Таким образом, сборочные приспособления – это многофункциональные и, следовательно, достаточно сложные в проектировании, изготовлении и монтаже технические устройства. Они включают в себя множество деталей и узлов, к точности изготовления и установки которых предъявляются не менее, а зачастую и более жесткие, требования, нежели к самому изделию.

Конструктивное и технологическое исполнение, требования к точности изготовления и установки элементов сборочных приспособлений определяются, прежде всего, их функциональным назначением.

Задачи, решаемые с помощью сборочных приспособлений, можно разделить на главные и вспомогательные.

Очевидно, что главным назначением СП является реализация необ­ходимой и достаточной для обеспечения точности сборки схемы бази­рования. Это позволяет определить и главные задачи проектирования сборочных приспособлений.

v  Координация строительных осей сборочной оснастки. Увязка деталей и узлов подсборок осуществляется относительно конструктивных осей сборочной оснастки, которые в первую очередь наносятся на чертежи или теоретические плазы. На рабочей детальной оснастке привязка отдельных конструктивных элементов к конструктивным осям осуществляется посредством реальных конструктивных баз, например шпилечных и базовых  отверстий.

Объемная увязка с применением  оснастки осуществляется с помощью реперных точек (отв. Æ12Н7, Æ18Н7).

Следовательно, и в конструкции сборочной оснастки должны быть предусмотрены специальные элементы, обеспечивающие увязку конструктивных осей изделия и строитель­ных осей приспособления.

v  Создание реальных сборочных баз. Система дополнительных сбо­рочных баз, создаваемых с помощью сборочной оснастки, является дискретной по отношению к контурам изделия, т.е. формируется набо­ром элементов - носителей реальных сборочных баз. Эти элементы принято называть базовыми элементами сборочного приспособления (БЭСП), обводообразующими элементами. Базовые точки, линии, поверхности таких элементов увяза­ны с конструктивными осями и базируемыми точками, линиями, поверхностями изделия по отдельным фиксированным сечениям.

Следовательно, БЭСП должны быть изготовлены и смонтированы с точностью, обеспечивающей точность положения базируемого эле­мента относительно других элементов собираемого изделия. Конс­труктивное исполнение базовых элементов, схема их расположения определяются выбранной схемой базирования, при этом учитываются технико-экономические факторы, связанные с производством и обслуживанием самой сборочной оснастки.

v  Координация в пространстве элементов конструкции изделия. Положение элемента конструкции при сборке в сборочном приспособлении определяется БЭСП. Но очевидно, что до соединения с сопрягаемыми элементами базируемая деталь или подсборка сохраняют одну или несколько сте­пеней свободы и под действием собственного веса или внешних нагрузок могут потерять задаваемую БЭСП определенность базирования. Временное силовое замыкание осуществляется за счет фиксирующих элементов сборочного приспособления (ФЭСП).

v  Пространственная увязка БЭСП. Так же, как базируемые элемен­ты конструкции увязаны между собой в пространстве изделия, должны быть увязаны базовые элементы в пространстве сборочной оснастки. Иными словами, разрозненные БЭСП должны быть связаны в единую, жесткую, с точки зрения обеспечения точности их положения в процессе эксплуатации, систему. Привязка БЭСП к строительным осям сборочной оснастки (а, следовательно, элементов конструкции - к конструктивным его осям) реализуется с помощью установочных элементов сборочного приспособления (УЭСП). Поэтому разделка посадочных мест под базовые элементы, монтаж УЭСП производится с весьма высокой точностью.

v  Обеспечение жесткости системы УЭСП. Скоординированные и увязанные относительно строительных осей сборочной оснастки установочные элементы необходимо разместить в пространстве таким об­разом, чтобы их положение не изменялось под действием возмущающих нагрузок, возникающих не только при сборке СЕ, но и в процессе общей производственной деятельности цеха. Эта задача решается с по­мощью несущих элементов сборочного приспособления (НЭСП). Не­сущие элементы образуют каркас, связывающий все системы сбороч­ного приспособления в единое целое. Непосредственно не соприкасаясь с собираемым изделием, несущие элементы достаточно независимы от его форм, размеров, требований по точности. Главным требованием яв­ляется жесткость каркаса, от которой зависят точность и постоянство положения установочных элементов, а следовательно, базовых и уста­навливаемых деталей и узлов.

Таким образом, базовые, фиксирующие, установочные и каркасные элементы сборочной оснастки обеспечивают и сохраняют при сборке заданное чертежами положение элементов конструкции.

Кроме основных, сборочная оснастка должна позволять решать и ряд вспомогательных задач, связанных в основном с созданием нор­мальных условий и повышением производительности труда.

 

                                                                                                                                                 

v  Нормализация условий и повышение производительности, труда. Эта задача решается с помощью встраиваемых или присоединяемых к основной конструкции сборочной оснастки вспомогательных устройств, систем, оборудования, которые так и принято называть - вспомогательные элементы сборочных приспособлений (ВЭСП

Современные, высокопроизводительные методы сборки используют сборочную оснастку упро­щенной конструкции, в которой установка деталей и подсборок, обра­зующих обводы, производится по технологическому каркасу (макет­ным нервюрам, шпангоутам) или КФО.

Контроль элементов оснастки для сборки по отверстиям осущест­вляют:

·        оптико-механическими средствами;

·        контрольно-измерительными машинами;     

·        лазерными устройствами (трекерами, сканерами).

 

 

 

7.2.       Классификация сборочных приспособлений, их структура и основные требования к конструкции.

 

 

     Стапельно-сборочную оснастку принято классифицировать в зависимости от назначения и конструкции. По назначению, в зависимости от выполняемых сборочных работ различают:

      - сборочные приспособления для узловой сборки, в которых собираются: низинки и боковины шпангоутов, шпангоуты, балки рампы, рамы обтекателей, бимсы, нервюры центроплана, панели, элементы механизации крыла и т. д.

      - стапельно-сборочные приспособления для сборки отсеков и агрегатов, в числе которых: отсеки фюзеляжа, грузовые полы, агрегаты оперения, центроплан, крыло и т. д.

      - стапельно-стыковочные стенды для обработки разъемов и стыковки отсеков и агрегатов, к ним относятся: стапеля-стенды для сборки и обработки агрегатов , имеющих фланцевые разъемы, стыковочные стапели отсеков фюзеляжа, агрегатов планера самолета, нивелировочные стенды, комплектовочные стенды панелей крыла и центроплана тяжелых транспортных самолетов.

      - выклеечные приспособления для сборки-склейки узлов и агрегатов имеющих в своей конструкции композиционные материалы.

По конструктивным признакам сборочные приспособления классифицируются:

     - сборно-разборные портальные, консольные  балочного типа.

     - неразъемные с замкнутой рамой (сварные);

     - стационарные стоечные на анкерах;

     - передвижные на регулируемых опорах;

     - поворотные с редуктором, рамные на регулируемых опорах;

    

Выполнение требований, определяемых функциональным назначением стапельно-сборочной оснастки, достигается за счет использования в ее конструкции следующих групп конструктивных элементов:

1.    Несущие элементы сборочного приспособления (НЭСП) – это каркас СП, гарантирующий жесткость конструкции и стабильность положения координатных отверстий на весь период времени выпуска изделия. Конструкция элементов каркаса, для облегчения работы конструктора оснастки ОСТ-ирована и нормализована. Отраслевые стандарты и нормали на несущие, базовые, установочные, фиксирующие и вспомогательные элементы СП, с большей или меньшей степенью подробности, разработаны с использованием материалов НИИ авиационных технологий на всех авиастроительных предприятиях, изготавливающих сборочную оснастку. В состав несущих элементов входят:

- сборные колонны из чугунного литья сечением 200 * 200мм., 300 * 300мм., 500 *500мм., 600 *800мм.;

- фундаментные плиты из чугунного литья тех же сечений, уголки под прямой угол для фиксации балок в приспособлениях консольного типа;

- сварные балки из швеллерной коробки, сечение и длина которых расчитывается конструктором;

- сварные стойки из трубы и швеллерной коробки;

- поворотные устройства с редуктором и фиксацией поворота под любой градус;

 

   2. Базовые элементы сборочного приспособления (БЭСП) – это элементы СП,               образующие внешние сборочные базы для основных (базовых) деталей сборочной единицы.

В состав базовых элементов входят:

 

   - обводообразующие элементы в конструкции СП, реализованные в виде ложементов, 

    прижимных рубильников выполненных по теоретическому или эквидистантному ему

    контурам;

   - разъемообразующие элементы – стапельные плиты, несущие кроме плоскости

    разъема ( плоскость шпангоута, нервюры ), отверстия под крепежные болты и риску

    теоретического контура в этом сечении;

   - фиксаторы координатно-фиксирующих отверстий (КФО), создающие сетку жестко

    фиксированных относительно теоретических плоскостей планера отверстий,

    необходимых для фиксации отсеков фюзеляжа, агрегатов, каркасно-силовых

    элементов планера в заданной точке пространства.

 

3.    Установочные элементы сборочного приспособления (УЭСП) –  при координатно- расчлененном методе изготовления стапельно-сборочной оснастки, являются свя зующим звеном между базовыми и несущими элементами приспособления.

В составе УЭСП: уши одинарные, уши двойные, вилки одинарные, вилки двойные, вилки удлиненные, полувилки одинарные, двойные, удлиненные, кронштейны-площадки и др. Все эти элементы имеют ребристый хвостовик под точную фиксацию

на элементах каркаса с помощью состава НИАТ-МЦ.  УЭСП имеют десятки вариантов исполнения и изготавливаются только по моделям чертежам отраслевого стандарта.                         

 

4.    Фиксирующие (зажимные)  элементы (ФЭСП) – обеспечивают дополнительные сборочные базы, ограничивают перемещение от заданного положения базовые детали СЕ, выполняют фиксирующие функции деталей СЕ  в тех случаях, когда необходим прижим сопрягаемой поверхности детали к поверхности базового элемента СП.

В составе ФЭСП: прижимы пружинные, винтовые, упоры стационарные и выдвижные, флажки, прижимные ленты, прижимные рубильники. ФЭСП также ОСТ-ированы на основе сборников НИАТ.

 

5.    Вспомогательные элементы и системы (ВЭСП).   К ним  относятся:                                  -     системы механизации работ по выполнению соединений (сверлильно-зенковальные установки, сварочные головки);

•   системы (встроенные) контроля качества сборки ( оптико-лазерные средства);

• системы механизации обслуживания самой сборочной оснастки (подъем и перемещение базовых элементов СП, фиксация их в рабо¬чем положении);

•    системы энергоснабжения (электро-, пневмо- и гидропроводка);

•    системы обслуживания и хранения (рабочие площадки и помосты, лестницы, стремянки, стеллажи и т.п.);

•    системы безопасности (освещение, вентиляция и т.п.).

 

 

Конструкция современной оснастки для сборки узлов и агрегатов планера самолета должна отвечать ряду конструктивных требований, которые при проектировании необходимо учитывать:

•    стаканы для «заливки» УЭСП (при компенсационном методе сборки оснастки) по возможности не должны врезаться в балки, рамы;

-   площадки для установки УЭСП (при безкомпенсационном методе сборки оснастки) должны быть выполнены с чистотой не хуже Rа = 1,6мкм., а точность исполнения отверстий под фиксацию должна соответствовать предельным отклонениям по H 7;

•    БЭСП должны быть спроектированы под обработку и контроль на СЧПУ;

•    при сборке по отверстиям диаметры БО, КФО и шаг между ними определяются из условия обеспечения требуемой точности геометрических параметров СЕ с учетом жесткости фиксированных деталей и подсборок;

•    фиксаторы КФО должны иметь минимальные вылеты относительно каркаса и направляющих втулок;

•    длина направляющих втулок должна быть не менее трех диаметров;

•    посадка фиксаторов, штырей в направляющих втулках Н7/h6 и не свободные Н9/f9;

•    крепление макетных шпангоутов и нервюр к каркасу – по посадке Н9/f9;

•    установка каркаса оснастки на асфальтовое покрытие не допускается;

•    оснастка рамного типа на регулируемых опорах может не крепиться к полу;

•    приспособления, имеющие сборно-разборный каркас на колоннах или стойках, должны крепиться к полу цеха анкерами;

•    способ крепления опорных площадок стоек к полу выбирать в зависимости от конструкции пола в месте установки приспособления;

-   опорные площадки под колонны стапелей для сборки крупных отсеков или агрегатов устанавливать только на бетонное покрытие, предварительно убрав слой мраморной крошки.

•    все деревянные части оснастки (ступеньки, откидные площадки) должны иметь противопожарную защиту согласно инструкции ТБ, т-е пропитаны специальным составом.

 

 

 

          

7.3.        Исходные данные и разработка технического задания                            на проектирование СП

 

 

Разработка технического задания базируется на ряде технико-экономических показателей как объекта сборки, так и самого сборочного производства. К первым относятся параметры точности выполнения формы и размеров СЕ, ее взаимозаменяемости по геометрическим и аэродинамическим характеристикам.

Данные по этим характеристикам содержат чертежи на агрегат, ЭМСЕ, ТЭМД, в том числе раздел ТТ – технические требования, ТУ – технические условия и производственные инструкции (ПИ).

Эти данные предопределяют конструктивные особенности сборочного приспособления, выбор технологических баз, их расположение, количество необходимых базовых и фиксирующих элементов.

Ко второму ряду показателей относится программа выпуска изделия, в состав которого входит заданная СЕ, технологическая оснащенность производства (наличие средств изготовления и монтажа приспособления, аналитических и программных средств увязки), оборудование, инструмент, необходимые для выполнения сборочных работ. Эти данные содержатся в заказе на выпускаемое изделие (агрегат), директивных техпроцессах и других нормативных документах. Они определяют степень дифференциации процесса сборки узлов и агрегатов изделия, положение его конструктивных осей в процессе сборки-выемки, необходимость настилов, стремянок, средств механизации и обеспечение энергоноси-телями.

Информацию по всем этим вопросам студент получает в виде задания на курсовое проектирование и отчета по производственной практике (стажировке) на базовом предприятии. На ее основе формируется техническое задание на проектирование приспособления для сборки заданной СЕ, в котором указываются:

·        обозначение чертежа СЕ (ЭДМ, ЭМСЕ);

·        наименование сборочной единицы;

·        наименование сборочной оснастки и ее назначение;

·        состояние поставки деталей и подсборок;

·        краткий технологический процесс сборки;

·        средства фиксации и стыковки основных деталей и подсборок (фиксаторы КФО, плиты разъемов, макетные шпангоуты/нервюры);

·        основные сборочные базы и фиксируемые контуры собираемой СЕ, контуры, определяющие сопряжения со смежными СЕ;

·        степень точности сборки по обводам, базовым, сопрягаемым и другим элементам, которую необходимо обеспечить в проектируемой оснастке;

·        положение собираемого СЕ в сборочной оснастке;

·        средства увязки и контроля, применяемые при изготовлении и монтаже сборочной оснастки;

·        необходимые средства механизации операций технологического процесса сборки;

·        направление и средства закладки комплектующих и выема СЕ из оснастки (вверх, в сторону, вперед, вручную, кран-балкой, тележкой и т.д.);

·        необходимая механизация подвижных элементов сборочной оснастки (рам, плит, рубильников, прижимов и фиксаторов);

·        необходимая вспомогательная оснастка (стремянки, помосты, лесенки и т.п.);

·        требования к подводке, местам установки и количеству точек пневмо-, гидро-, электропитания.

 

 

 

 

Пример текстовой части пояснительной записки и действий студента по разработке  технического задания   на проектирование  приспособления для сборки заданной СЕ.

 

 

Техническое задание (ТЗ) является документом, определяющим основные требования, которыми должен руководствоваться конструктор при проектировании оснастки. ТЗ разрабатывается во всех случаях независимо от основания проектирования.

Перед разработкой ТЗ должна быть подробно изучена конструкция СЕ, её назначение, условия поставки деталей на сборку, технологический процесс сборки СЕ. При этом нужно знать и понимать схему сборки, методы базирования, применяемый инструмент  и оборудование.

Содержание и  состав ТЗ должны быть направлены на то, чтобы конструктор спроектировал оснастку, удобную в работе и удовлетворяющую общим требованиям к сборочной оснастке, принятым на предприятии.

Основанием для проектирования сборочного приспособления являются документы, определяемые стандартом предприятия ЗАО Авиастар-СП. Это: ведомость подготовки производства (ВПП), ведомость плазово-шаблонной оснастки (ВПШО), чертежи СЕ, ЭМ СЕ со всеми изменениями, схема членения, схема сборки, стандарты предприятия (СТП) по оснастке и ТЗ на проектирование СП.

При разработке ТЗ ориентируются на ряд технико-экономических показателей заданной СЕ и возможности самого предприятия: наличие оборудования, освоенные технологии изготовления и контроля, а также партии запуска изделия, т.е. оснастка для единичного производства значительно отличается от конструкции оснастки для серийного  и массового производства наличием вспомогательных элементов, облегчающих и ускоряющих процессы сборки оснастки.

Исходные данные для разработки ТЗ делятся на 2 группы:

1.  Данные по характеристикам узла. Содержатся в ЭМСЕ, технических требованиях, производственных инструкциях.

2.  Этот ряд показателей – производственная программа выпуска изделия, в состав которого входит заданная СЕ, технологическая оснащённость производства, наличие средств изготовления, контроля, монтажа и увязки деталей СЕ и элементов оснастки.

Анализ и обобщение данных сведений – важный момент работы, т.к. неправильно составленное ТЗ на проектирование оснастки приведёт к браку в проекте, неоправданным затратам производства и срыву графика подготовки производства и выпуска изделия.

Необходимую информацию для разработки ТЗ на СП для сборки задней боковой панели отсека Ф3 студент получает из материалов базового предприятия. Поскольку для изделия  в настоящее время выполняется «нулевое» оснащение, рассчитанное на единичный выпуск изделия, то никаких средств механизации и автоматизации  процесса сборки в приспособлении  не закладываются. В связи с отсутствием свободных площадей под оснастку изделия положение оснастки рекомендуется вертикальное, т.е. занимающее минимальную площадь.

ТЗ разрабатывается на стандартном бланке ЗАО Авиастар-СП заполнением всех атрибутов. В учебных целях  разрабатывается

 ТЗ не  по 6, принятым на предприятии пунктам, а по 12.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

на проектирование оснастки и инструмента

Номер ТЗ

Код цеха

Код изделия

125/476-20 52-2014

572

0076

Номер ВПП

Очередь

Код по классификатору

476017107-1

1

6991

1.     Наименование СЕ и наименование её оснастки. Её назначение.

ДП.15.160108.04.0402.400.000  - Задняя боковая панель.

ДП.15.160108.04.0213.0000.000 – стапель сборки всех деталей панели в целую готовую панель.

2.     Состояние поставки обрабатываемых деталей.

ДП.15.160108.04.0402.400.003 – обшивка.

1.       Поставка по ЭМД с тех. Припуском 5 мм по периметру.

2.       Дать СО под крепёж со стрингерами.

3.       Дать БО ф8Н9 на тех. Ушках по торцам панели.

ДП.15.160108.04.0402.400.005,007,035,133 – стрингеры.

Поставка по ЭМД. Дать СО под крепёж с деталью поз. 003 согласно  ЭМСЕ.

ДП.15.160108.04.0402.400.043 – средний обод шпангоута.

 Поставка по ЭМД. Дать НО под крепёж с деталью                 003 согласно ЭМСЕ.

3.     Краткий ТП сборки.

1.       Установить обшивку в стапель.

2.       На обшивку навесить стрингеры и средний обод шпангоута, зафиксировать.

3.       Рассверлить, заклепать стрингеры, уголок, фитинг.

4.       Рассверлить отверстия под болты.

5.       Установить болты.

6.       Заклепать средний обод шпангоута, просверлить в нем стыковые отверстия.

4.     Средства фиксации и стыковки.

Фиксацию по КФО не предусматривать. Фиксация по стыку 90 шпангоута предусмотреть по ложементу СП. В районе стыка 3 и 35 стрингера предусмотреть фиксацию по упорам.

5.     Основные сборочные базы и фиксируемые контуры собираемой СЕ.

Основная сборочная база – от внутренней поверхности обшивки. Стрингеры – по СО, обрезу – по упорам и рискам.

6.     Степень точности сборки по обводам.

Точность выполнения деталей – в пределах 1 мм. Точность выполнения сборки – 1,5 мм. Обеспечить точность сборки по обводам в пределах 1,5 мм.

7.     Положение собираемой СЕ в СП.

В полётном положении.

8.     Средство увязки и контроля.

СП собирается на инструментальном стенде. Монтаж – по нивелиру в горизонт. Контроль при необходимости – трекер. Базовые (обводообразующие) элементы и линейки по контуру выполнить на СЧПУ по УП, разработанной по ЭМ.

9.     Необходимые средства механизации.

Средства механизации не предусмотрены.

10. Направление и средство закладки.

Выемка вверх с помощью траверсы.

11. Необходимая вспомогательная.

Нестационарный настил и передвижная стремянка.

12. Требование подводки энергопитания.

Предусмотреть электропитание 36 В и подвод сжатого воздуха не менее 3 точек разбора.

 

 

 

 

 

Разработ

 

 

 

Лист

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Листов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Изм

Лист

№докум

Подпись

Дата

№контр

 

 

 

 

 

 

 

 

7.4.           Разработка компоновочной (конструктивной) схемы СП.

 

Техническое задание является документом, определяющим основные требования, которыми должен руководствоваться студент при проектировании СП.

Основные требования, которым должна удовлетворять проектируемая оснастка:

•    обеспечение заданной точности сборки;

-    создание удобных условий работы сборщиков;

•    возможность качественной однозначной фиксации собираемых деталей СЕ;

•    возможность свободной закладки деталей и подсборок и выемки готовой СЕ из СП;

•    соблюдение принципа единства и постоянства баз и соей;

•    технологичность конструкции оснастки, возможность монтажа и контроля универсальными средствами;

•    максимальное использование стандартизованных элементов;

•    жесткость конструкции при ее минимальной металлоемкости;

•    выполнение норм по технике безопасности при закладке деталей и выемке готовой СЕ.

 

Проектирование начинается с разработки координатной системы базирующих отверстий (БО, КФО) и выбора базовых осей и плоскостей, относительно которых координируются детали и узлы приспособления.

Координатная система БО является единой базой для увязки, монтажа и контроля координируемых элементов оснастки (фиксаторов КФО, ложементов, макетных шпангоутов, нервюр).

Положение базовых осей и плоскостей для проектируемого СП задается как на период сборки СЕ, так и на время его выемки из приспособления. Правильное назначение расположения базовых плоскостей и осей СЕ, оказывает существенное влияние на габариты, металлоемкость, площадь СП, потребность в орг. оснастке и удобство эксплуатации.

Кроме того от расположения основных конструктивных осей и плоскостей в пространстве зависит возможность совмещения конструктивных баз с технологическими и соблюдения основных принципов базирования: единства, постоянства и совпадения баз.

За базовые плоскости принимаются следующие теоретические плоскости СЕ: строительные горизонтальные (СГФ, СПК) плоскости «0» дистанции, шпангоутов, плоскости симметрии (ПСС), плоскости нервюр.

Положение БО в системе координат должно удовлетворять следующим требованиям:

•    для упрощения контроля идентичные БО разных сечений располагать на одной прямой, параллельной одной из теоретических осей СЕ;

•    БО элементов сборочной оснастки и деталей должны совпадать в каждом сечении.

Положения БО, соответствующие схеме координатной системы, необходимо отражать в ЭМД и ЭМ элементов сборочной оснастки.

Координатная схема выстраивается вокруг контура объекта сборки, затем на ней размечается положение плоскостей и осей отверстий фиксаторов КФО и установочных элементов (вилок, ушей, кронштейнов) ложементов, стыковочных плит.

Эскизно прорабатываются контуры вилок, ушей, кронштейнов, упоров, обрезов, фиксаторов КФО, ложементов и других базирующих нормализованных элементов и с учетом их размеров по соответствующему ОСТу они привязываются к конструкции опорных элементов (каркасу) приспособления. Одновременно с этим предварительно прорабатываются типы и количество необходимых прижимных и фиксирующих элементов: прижимные ленты, винтовые фиксаторы, пружины и т.д.

Пример конструктивной схемы каркаса приспособления для сборки боковой панели фюзеляжа представлен в приложении 3.

Созданная и согласованная с руководителем проекта конструктивная схема служит базой для прочностного расчета элементов конструкции СП. В соответствии со схемой приспособления устанавливаются места приложения сосредоточенной нагрузки от действия массовых сил (веса фиксаторов, ложементов, стыковых плит и т.д.) определяется характер распределения переменной нагрузки от действия массовых сил объекта сборки, места расположения опор и характер крепления несущих элементов СП.

Эта информация является исходной при построении окончательной расчетной схемы.

Задачей расчета является определение сечения несущего элемента каркаса (балки или рамы), обеспечивающего жесткость, при которой максимальный прогиб от переменных нагрузок не превышает заданных значений (0,1 мм).

На основе проведенного расчета выбирается сечение и профиль несущих элементов каркаса.

Следующим шагом проектирования каркаса СП является выбор опор для несущих элементов. Ими могут быть стойки, колонны, кронштейны, они в свою очередь, имеют опорные площадки, через которые крепятся к полу цеха. Методика их расчета предполагает использование нормализованных элементов в виде площадок с ребрами жесткости, либо литых чугунных плит.

Зная габариты несущих элементов, размеры и материал базовых и фиксирующих элементов, можно приблизительно оценить массу проектируемого СП и установить необходимость использования в его конструкции фундаментных плит.

Размеры опорных площадок или фундаментальных плит выбираются по альбому нормалей (ОСТу), таким образом, чтобы площадь опорной поверхности обеспечивала на пол давление меньше допустимого.

 

 

7.5.      Расчет на прочность базовых и  установочных элементов приспособления.

 

      Те части ложемента или прижимного рубильника, которые непосредственно контактируют с плоскостями и фиксаторами установочных элементов (вилок, ушей и т-д.), в процессе эксплуатации подвергаются наибольшим нагрузкам, поэтому законцовки обводообразующих элементов приспособления проверяются на срез по касательным напряжениям Т ср и на смятие по напряжению Б см.

Правильно спроектированная законцовка БЭСП является важным условием стабильности координации в пространстве элементов конструкции изделия. При серийном производстве многократная фиксация и расфиксация ложемента приводит к истиранию плоскости законцовки и нарушению геометрии фиксирующего отверстия.

В процессе сборки СЕ в сборочной оснастке фиксаторы стыковых узлов (УЭСП) подвергаются нагрузке, связанной с деформацией собираемой СЕ под действием возмущающих нагрузок. Величины этих нагрузок определить практически невозможно, так как они зависят от множества факторов. Поэтому расчетные нагрузки задаются из условий эксплуатации. Считают, что напряжения в деталях не должны превышать предела текучести материала.

Для фиксаторов типа «ухо-вилка» расчетная нагрузка определяется напряжениями на срез в сечении болта или штыря, диаметр которого считается известным (12мм. или 18мм.):

 

                                      Р ср = 2F*(т ср)                                                                         

 

где  Р ср - расчетная нагрузка на срез; т ср – предел текучести материала на срез, обычно равный 0,6 – 0,7 предела текучести материала на растяжение;

F - площадь сечения штыря.

фиксаторы стыковых узлов оснастки обычно выполняются из конструкционных и легированных сталей (СТ45, 40Х, 30ХГСА) закаливаются и шлифуются в размер 18мм. минус 18мкм.

 

Считая эту нагрузку приложенной по оси штыря и направленной перпендикулярно к балке или плоскости прижимного рубильника, рассчитывают сечение и проверяют их жесткость, считая, что f пр. max не должно превышать общепринятой для деформаций элементов стапеля величины 0,1 мм. В этом случаи расчетная формула:

                                                                     3

                                                        Р ср * L

                                    f пр. max = ---------------  < 0,1мм.

                                                     

                                                          E * J

где L – длина балки между опорами;                                              4

J – момент инерции сечения балки относительно оси Х –Х в см  .         11

Е – модуль Юнга, для балки из швеллера                                 Е = 2 * 10   Па.

 

 

Те части ложемента или прижимного рубильника, которые непосредственно контактируют с плоскостями и фиксаторами установочных элементов (вилок, ушей и т-д.), в процессе эксплуатации подвергаются наибольшим нагрузкам, поэтому законцовки обводообразующих элементов приспособления проверяются на срез по касательным напряжениям Т ср и на смятие по напряжению Б см.

Правильно спроектированная законцовка БЭСП является важным условием стабильности координации в пространстве элементов конструкции изделия. При серийном производстве многократная фиксация и расфиксация ложемента приводит к истиранию плоскости законцовки и нарушению геометрии фиксирующего отверстия.

Болты крепления опорных кронштейнов балок сборно- разборного приспособления консольного типа рассчитываются на срез и на разрыв от воздействия нагрузки Ра, приходящейся на рассматриваемый кронштейн . Определение касательных напряжений ζСР и нормальных σР производится по следующим формулам:

                            2

ζСР = 4Pа / П * D * n ;

                                       2

σР = 4Pа * А / П Dмин. * (n / 2) * Б) ;

 

в которых D и  Dмин. - диаметры гладкой части и впадин резьбы болта, а n-суммарное число болтов в верхнем и нижнем рядах кронштейна. А – расстояние от плоскости колонны (стойки) до оси приложения силы (центр балки), при консольном типе каркаса. Б – расстояние по вертикале между рядами крепежных болтов кронштейна, на который опирается балка.

Полученные значения сравниваются с допускаемыми напряжениями и при условии ζСР≤[ζ], σР≤[σ], дается заключение о прочности болтов.

Законцовка рубильника или ложемента проверяется на срез по касательным напряжениям ζСР и на смятие по напряжениям  σСМ.

Различают два способа усиления законцовки. Первый, при помощи стальных накладок толщиной 2мм. с обеих сторон законцовки ложемента, для чего с законцовки толщиной 20мм. сфрезеровывают слой металла 2мм. и на это место крепят на винтах накладку, пакет законцовки доводят шабером до толщины 20-0,1мм. Второй, при помощи стальной каленой втулки 18 * 25мм., которую прессуют в установочно-фиксирующее отверстие (УФО), предварительно расточенное до диаметра 25мм. под легкопрессовую посадку. В первом случае прочность законцовки оценивают только по прочности стальной пластины:

 

ζСР =  P / 2[R - (Dотв / 2)] * С ;

σСМ =Р / DОТВ * С.

Где R – радиус законцовки ложемента равный 30мм. Dотвдиаметр отверстия УФО равный 18мм. С – толщина стальной накладки. Р – усилие , которое действует на законцовку в процессе сборки, обычно это вес ложемента, усилие от погрешности сопрягаемых контуров узла и оснастки, периодические усилия от постановки заклепок. Р – в зависимости от размеров СЕ от 20 до 200кг. По результатам сравнения ζСР≤[ζ] и  σР≤[σ] дается заключение о прочности проушины.

В случае если при прочностном расчете будут получены значения напряжений значительно меньше допускаемых: σ<<[σ] и ζ<<[ζ], то, с целью экономии материала, без нарушения условия жесткости, изменяются геометрические характеристики силовых элементов сборочного приспособления (моменты инерции, площади сечений, толщины и т.п.)

 

 

 

7.6.      Расчет каркаса сборочного приспособления на жесткость.

 

 

Более тщательно ведется расчет каркасов и фундаментов. Для выбора сечений несущих элементов производят расчет их на жесткость. Для этого на основе конструктивных схем составляются расчетные схемы с указанием длины элементов, характера заделки балок и характера нагрузки. Каркасы сборочной оснастки являются пространственными многократно статически неопределимыми системами, распределение усилий в которых зависит не только от характера внешней нагрузки, но и от жесткости составляющих каркас элементов. В этом случае геометрия потребных сечений может быть определена только путем последовательных приближений, что весьма трудоемко и мало пригодно для практических расчетов. Поэтому на практике пользуются упрощенными расчетными схемами. Существует несколько методик расчета каркасов и других элементов стапеля на жесткость. Наиболее удобной для практических расчетов представляется методика, базирующаяся на следующих основных допущениях.

1.  Защемленными считаются балки, концы которых закреплены или сверху на колонне или снизу на основании, а также при креплении к боковой стороне колонны не менее чем по двум плоскостям. В остальных случаях балки рассматриваются шарнирно закрепленными. При креплении неразрезной балки на несколько опор по одной плоскости на каждую заделка считается защемленной для соседних с этими опорами пролетов.

2.  Расчетную нагрузку, действующую на каркас, следует разделять на постоянную и переменную. К постоянной нагрузке относятся собственная масса балок с приваренными к ним стаканами и залитыми  вилками, масса стапельных плит, ложементов, фиксаторов и других, не  снимаемых в процессе эксплуатации приспособлений, масса колонн, кронштейнов, поперечных балок и т.д.

К переменной относится: масса сборочной единицы, масса съемных деталей и узлов приспособления, масса устанавливаемых в сборочную оснастку деталей и подсборок, масса встроенного оборудования, инструмента, находящихся в собираемой СЕ. Вес рабочего если по ходу выполнения операции  он работает на СЕ или внутри. Усилие, прикладываемое рабочим при клепке Ркл = 500Н.

3.  Расчет балок ведут только по переменной нагрузке. Деформации не должны превышать допустимый прогиб. Прочность слабых мест каркаса (стыки блоков колонн, стыки кронштейнов с колоннами) проверяют по суммарной нагрузке. 

4.  Распределение нагрузки должно наиболее точно отражать характер приложения сил. Масса СЕ распределяется между точками ее фиксации. Если точек фиксации более 4-5, нагрузка считается распределенной равномерно. Это относится к массе агрегатов, рубильников, ложементов. Массу эталонов, макетов, кондукторов, устанавливаемых на 1-2 точки, считают сосредоточенной. В случае затруднений с определением характера распределения нагрузки между балками, каждая считается нагруженной всей переменной нагрузкой, что приводит к некоторому занижению жесткости балок.

5.  Кручением балок, нагруженных с небольшим эксцентриситетом, следует пренебречь и рассчитывать балки только на изгиб.

6.  Расчетной (допустимой) следует считать величину прогиба порядка 0,1 мм. Уменьшение допуска ведет к повышению материалоемкости стапелей за счет увеличения сечений балок.

Проектировочный расчёт СП на жёсткость каркаса студент выполняет с целью определения минимально допустимого значения момента инерции сечения балок из условия прогиба, обеспечивающего заданную точность сборки.

Для выбора сечения балки составляются расчётные схемы с указанием размеров между опорами, характера крепления балки к ним и характера нагрузки. Каркас сборочного приспособления представляет собой пространственную систему распределения усилий,  которые зависят от характера внешней нагрузки и от жёсткости элементов, составляющих каркас.

Существует несколько методик расчёта жёсткости балки, но наиболее удобная методика базируется на следующих принципах:

- защемлёнными считаются балки, концы которых закреплены не менее чем по 2-м плоскостям. В остальных случаях балка считается закреплённой шарнирно;

- расчётную нагрузку, действующую на каркас, следует разделять на постоянную и переменную. К постоянной нагрузке относится масса СП со всеми балками, ложементами, фиксаторами. К переменной относится масса СЕ и узлов СП, масса устанавливаемых деталей и подсборок узла летательного аппарата (ЛА);

- расчитывается наиболее нагруженная балка, для большинства приспособлений зто нижняя балка или нижняя часть рамы.

Расчет наиболее нагруженной балки СП на жесткость студент начинает после разработки компановки приспособления и подбора необходимого количества фиксирующих элементов (прижимов) закрепляющих базовую деталь (обшивку, пояс, боковину шпангоута, балку) в заданном положении. Количество прижимов можно принять исходя из рекомендаций заводских РТМ,  ОСТ и, используя компановку базового приспособления, а также расчетным путем. В зависимости от конфигурации детали и ее жесткости, оптимальное сопряжение с внешней базой возможно при расстоянии между прижимами 400 – 600мм.

После подбора необходимого количества фиксирующих элементов, определяется расчетная длина балки, которую необходимо рассчитать на жесткость, обычно берется балка или часть балки между двумя ближайшими опорами. На основе этих данных создается расчетная схема по ней, из типовых расчетных схем конструкции СП

 (приложение  1), выбирается наиболее близкая по приложенной переменной нагрузке          ( Рис 7.1) и виду заделки.

 

 

        Зная расстояние между опорами L и точками приложения сосредоточенных и распределенных нагрузок, а также величину переменной нагрузки Рпер = (Р + m1 +m2 + mN), задавшись допустимой величиной прогиба f = 0,1мм, можно рассчитатьнеобходимую жесткость сечения EI, балки каркаса по формуле

                                                                                    3

                                                                К * Рпер * L

                                                      f = --------------------.

                                                                     E * I

 

Из данных, приведенных для случая нагружения ближайшего к принятой расчетной схеме (приложение 1 ), выбирается значение коэффициента «К». Необходимую жесткость сечения профиля балки можно также определить по графикам (приложение 1 ), зная расстояние между опорами и значение выражения К * Рпер.

Имея необходимую жесткость сечения профиля балки, можно выбрать ее тип и линейные размеры. Балки обычно изготавливаются из швеллера (тип 1) и из швеллера с усилением (тип 2), (см. приложение 1 ), при этом в конструкции может быть использован профиль, жесткость сечения которого E * I больше  E * I расч.  Е – модуль Юнга для стали 

                  11                                                                                   4

Е =2*10  Па.  Iмомент инерции сечения в  М.

 

Заменив в формуле расчета жесткости f значение ( E * I) на табличное, определяют действительный прогиб несущего элемента f.

Если приспособление имеет рамную замкнутую конструкцию, определить жесткость сечения профиля, необходимого для изготовления рамы, можно, определив предварительно значение X по формуле

 

                                                      E * Iгор * h

                                             Х = --------------------.

                                                      E * Iверт * L

 

где, E * Iгор сечение горизонтальных частей рамы, а E * Iверт сечение вертикальных элементов рамы, h – длина вертикального профиля рамы, а L – горизонтального.

Как правило все элементы рамы выполняют из профилей одного сортамента, поэтому, в первом приближении, можно принять значение

                                                                      h

                                                             Х = -------.

                                                                       L

 

Тогда значение коэффициента «К» можно определить по графикам (приложение 1 ), соответствующим принятой расчетной схеме.

Выбор сечения каркаса приспособления из швеллера при известном коэффициенте «К» и схеме нагружения выполняется по той же формуле и методике подбора профиля, что и в случае расчета балки. Результаты расчета приводятся в пояснительной записке со ссылками на использованные источники – справочную и техническую литературу.

 

7.7.       Проектирование обводообразующих элементов сборочного приспособления

 

Проектирование БФЭ (ложементов) сборочной оснастки осуществляется с учетом того, что на базовом предприятии освоен независимый метод изготовления обводообразующих элементов СП. Суть метода в аналитическом расчете  геометрических параметров элемента и последующем, независимом от других источников, воспроизведении на оборудовании, обеспечивающем выбранную точность изготовления и увязки.

Основой для выбора конструкции  БФЭ являются ОСТ и нормали предприятия. На основе конструктивной схемы СП и сетки координатных отверстий УФЭ разрабатывается схема обводообразующих ложементов или рубильников (приложение 3), на которой конструктор дает два вида всех БФЭ приспособления, наносит координаты всех БФО в привязке к теоретическим и конструктивным осям.

Требования к точности изготовления обводообразующих, обеспечивающие выполнение заданной точности сборки конструкции, должны быть указаны в чертеже в соответствии государственным стандартом ЕСКД.

Кроме схемы ложементов студент обязательно разрабатывает сборочный чертеж ложемента (приложение 3), с указанием БО, УФО и их координат, всех рисок стрингеров, обрезов, теоретических и конструктивных осей или параллелей им, расположением на ложементе упоров, прижимов и других навесных элементов.

В технических требованиях чертежа указываются параметры качества, обеспечивающие точность по рабочему контуру, узлам навески ложемента, а также требования обеспечивающие увязку оснастки и выполнение особо ответственных конструкторских прараметров.

 

 

 

7.8.         Расчет точности геометрических параметров объекта, собираемого           по отверстиям

 

Требования к точности аэродинамических обводов планера самолета определяются конструкцией агрегатов и условиями их эксплуатации. Они назначаются таким образом, чтобы летательный аппарат соответствовал предъявляемым к нему тактико-техническим требованиям. В производстве эти требования должны быть выполнены в пределах допустимых отклонений, которые определяются нормативно-технической и конструкторской документацией на объект производства.

С этой документацией (ТУ, ПИ), студент знакомится на предприятии в процессе прохождения производственной практики (стажировки) при изучении и анализе процессов сборки, рабочих чертежей и ЭМ объекта сборки.

Расчет точности внешнего контура заданной сборочной единицы в производстве по заданным допускам на отдельные этапы переноса размеров, т.е. решения прямой (или обратной) задачи расчета точности геометрических параметров сопрягаемых деталей можно осуществить методами теории размерных цепей.

Определить возможность применения того или иного метода сборки можно, сравнивая точность (погрешность) сборки с допусками на агрегат или узел. В нормативно-технической документации допуски на контур предусмотрены только для агрегатов dТ.У., поэтому для узлов, выходящих на контур, допуск рассчитывается, исходя из выражения

dузла = dТ.У. – Спр(агр-уз) ,

где Спр(агр-уз) – погрешность взаимной увязки агрегата и входящего узла.

 

 

 

В связи с тем, что в курсовом про-екте заданием являются объекты узло-вой сборки, для которых необходимо сборочное приспособление упрощен-ной конструкции, расчеты осущест-влять применительно к такой сборке.

Схема образования отклонения действительного положения контура от теоретического для СЕ собираемой по БО представлена на рисунке 7.1.1.

Составляющими звеньями ос-новной размерной цепи будут: рассто­яние между осью БО в базовом узле и контуром базовой поверхности (A1), толщина обшивки S 2), расстояние между осью БО в фиксато­ре сборочной оснастки и ТК (А3).

Величина отклонения действи-тельного положения контура от тео­ре-тического равна погрешности замыка-ющего звена основной размер­ной цепи, определяемой по формуле:

Рисунок 7.1.1 – Схема образования отклонения действительного положения контура                            от теоретического для СЕ при сборке по БО

 

(7.2.1)

 

где dсб.осн.(БО) - погрешность размера А3, возникающая при установке фиксатора с БО в каркасе сборочной оснастки;

СБО(БУ-сб.осн.) - погрешность, возникающая за счет неточности совмещения осей БО в базо­вом узле и фиксаторе сборочной оснастки;

СБУ(конт.- БО) - погрешность размера A1, вызванная неточностью изготовления контура базового узла относительно БО;

df - погрешность, вызванная прогибом СЕ от собственного веса и технологических нагрузок, определяемых в ре­зультате оценки жесткости каркаса сборочной оснастки.

Максималь­ный прогиб не должен превышать одной трети от величины допускае­мых отклонений на обводы.

 

Уступ, т.е. ступенчатое отклонение поверхностей деталей по стыкам и разъемам СЧ, при сборке по БО dуст.(БО) определяется погрешностью увязки БО в фиксаторах сборочной оснастки, а также погрешностью увязки контуров и БО базовых деталей (рисунок 7.1.2).

Составляющими звеньями основной размерной цепи будут: расстоя­ние между контуром базовой детали 1 и осью БО в этой детали (A1), рас­стояние между контуром базовой детали 2 и осью БО в этой детали (А2).

Величина ступенчатого отклонения поверхностей базовых деталей 1 и 2 по стыкам и разъемам СЧ (уступ) равна погрешности замыкаю­щего звена основной размерной цепи, определяемой по формуле:

            (7.2.2)

 

где СБД1(конт.-БО) - погрешность размера А1 , вызванная неточностью из­готовления контура базовой детали 1 относительно БО;

 

Рисунок 7.1.2 – Схема образования отклонения от плавности сопряжения     поверхностей деталей в виде уступа при сборке по БО

 

 

СБД2(конт.- БО) - погрешность размера А2, вызванная неточностью изготовления конту­ра базовой детали 2 относительно БО;

СБО(БД1-сб.осн.) - погрешность, возникающая за счет неточности совмещения осей БО в базовой дета­ли 1 и фиксаторе сборочной оснастки;

СБО(БД2-сб.осн.) -  погрешность, возникающая за счет неточности совмещения осей БО в базовой дета­ли 2 и фиксаторе сборочной оснастки;

Ссб.осн. (БД1 - БД2) - погрешность, возникающая за счет несоосности БО в фиксаторах сборочной оснаст­ки, предназначенных для установки базовых деталей 1 и 2.

 

В случае, когда базовые детали 1 и 2 изготавливаются с использова­нием одной и той же технологической оснастки

     (7.2.3)

 

 

7.9.    Порядок проведения расчета точности геометрических параметров      сборочных единиц, собираемых по отверстиям

 

Исходными данными для проведения расчета точности геометричес­ких параметров СЕ, собираемых по отверстиям, являются:

·        ЭМД, ЭМ сборки, чертежи деталей и СЕ, выполненные на электрон­ных или бумажных носителях;

·        величины предельных отклонений форм и размеров СЕ, установлен­ные в ТУ;

·        схемы сборки СЕ;

·        ЭМ, эскизы или рабочие чертежи технологической оснастки, выпол­ненные на электронных или бумажных носителях;

·        схемы увязки геометрических параметров базовых поверхностей технологической оснастки, деталей и подсборок планера;

·        статистические данные относительно погрешностей переноса разме­ров и усредненных значений коэффициентов относительной асим­метрии ai и коэффициентов относительного рассеяния li (таблица 7.1), характеризующих соответствующие этапы технологических процес­сов изготовления деталей и технологической оснастки.

 

Таблица 7.1 – Значения статистических величин погрешностей переноса размеров, коэффициентов aи  lна разных этапах переноса размеров

Этап переноса размеров

Погрешность переноса размеров, мм

Значения коэффициентов

ai

li

1.   Первоисточник инфор-мации - первоис­точник увязки

ММП, ЭМД-УП

0

-

-

Чертеж - УП

±0,1

0,0

1,0

2.   Первоисточник увяз­ки - средство увязки

УП-СЧПУ

0

-

-

УП - КИМ

0

-

-

УП-МСсЧПУ

0

-

-

3.   Средство увязки - средство увязки

СЧПУ-ШП, ШМФ

±0,1

0,0

1,0

СЧПУ-макет

±0,2

0,0

1,0

4.   Средство увязки - средство технологичес­кого оснащения

СЧПУ - рубильник, ложемент

±0,15

0,0

1,0

ШП, ШМФ - ру­бильник, ложемент

±0,15

0,5

1,4

СЧПУ - формблок

±0,1

0,0

1,0

СЧПУ - обтяжной пуансон

±0,2

0,0

1,0

5.   Средство увязки - средство технологичес­кого оснащения

СЧПУ - гибочный пуансон

±0,2

0,0

1,0

МС с ЧПУ- фиксатор БО

±0/1

0,0

1,0

6.   Средство технологи­ческого оснащения - объект увязки

СЧПУ - деталь

±0,2

0,0

1,0

СЧПУ - СО, БО

±0,05

0,0

1,0

 

При прямой задаче порядок проведения расчета точности геометри­ческих параметров входящих в СЕ деталей и подсборок, исходя из ус­тановленных в ТУ требований к точности геометрических параметров СЕ следующий:

1)      определение номинального размера, координаты середины поля до­пуска  допуска dD (или предельных отклонений и ) геометри­ческих параметров СЕ, исходя из требований ТУ;

2)      составление на основе разработанных ЭМ сборки, ЭМ технологи­ческой оснастки, электронных чертежей (ЧЭ) эскизов сечений СЕ, вы­бранных для расчета точности, или совмещенных эскизов сечений СЕ и сборочной оснастки упрощенной конструкции при условии исполь­зования последней;

3)      составление схемы основной размерной цепи для каждого сечения;

4)      составление общего уравнения основной размерной цепи;

5)      составление эскизов сечений, схем производных размерных цепей и их уравнений на отдельные этапы изготовления деталей и СЕ плане­ра и технологической оснастки;

6)      выбор метода изготовления деталей и СЕ планера и технологичес­кой оснастки, исходя из имеющегося в наличии на предприятии-изго­товителе технологического оборудования и экономической целесооб­разности его использования в данных производственных условиях (далее по тексту - исходя из технико-экономических соображений), с учетом средней величины допуска;

7)      расчет допусков di , координат середин полей допусков и пре­дельных отклонений и , составляющих звеньев:

а)  при условии полной взаимозаменяемости:

·        определение, исходя из технико-экономических соображений, до­пуска каждого из составляющих звеньев di;

·        проверка правильности установленных допусков решением обрат­ной задачи;

·        определение координат середин полей допусков составляющих звеньев , за исключением одного, для которого координату середины поля до­пуска следует рассчитывать решением уравнения с одним неизвестным;

·        расчет верхних и нижних предельных отклонений и , составля­ющих звеньев;

б)  при условии неполной взаимозаменяемости:

·        определение, исходя из технико-экономических соображений, до­пустимого процента риска Р;

·        выбор предполагаемого закона распределения допуска каждого из звеньев, исходя из особенностей технологического процесса обра­ботки данной детали, и соответствующих им усредненных значений коэффициентов относительной асимметрии ai и коэффициентов от­носительного рассеяния li ;

·        определение, исходя из технико-экономических соображений, до­пуска di каждого из составляющих звеньев;

·        проверка правильности установленных допусков решением обрат­ной задачи;

·        определение координат середин полей допусков составляющих звень­ев , за исключением одного, для которого координата середины поля допуска рассчитывается решением уравнения с одним неизвестным;

·        расчет верхних и нижних предельных отклонений и , составля­ющих звеньев.

Сечения СЕ для расчета точности геометрических параметров зада­ются предприятием-разработчиком и указываются в конструкторской документации.

Обязательным является проведение расчетов точности геометри­ческих параметров для сечений по стыкам и разъемам СЕ. В остальных местах - по усмотрению предприятия-разработчика. При курсовом проектировании сечения СЕ для расчета задаются руководителем.

При обратной задаче порядок проведения расчета точности гео­метрических параметров СЕ, исходя из заданных значений точности геометрических параметров входящих в СЕ деталей и подсборок следующий:

1)      составление на основе разработанных ЭМ сборки, ЭМ технологи­ческой оснастки, электронных чертежей (ЧЭ) эскизов сечений СЕ, вы­бранных для расчета точности, или совмещенных эскизов сечений СЕ и сборочной оснастки упрощенной конструкции при использовании последней;

2)      составление схемы основной размерной цепи для каждого сечения;

3)      составление общего уравнения основной размерной цепи;

4)      составление эскизов сечений, схем производных размерных цепей и их уравнений на отдельные этапы изготовления деталей и СЕ планера н оснастки;

5)      назначение величин допусков di составляющих звеньев размерных цепей, исходя из параметров точности выбранных методов изготовле­ния и технологического оборудования;

6)      определение координат середин полей допусков и половины ве­личин допусков  di / 2 составляющих звеньев размерных цепей;

7)      определение расчетным путем или выбор по справочным таблицам (см. таблицу 6.1) значений коэффициента относительной асимметрии ai и коэффициента относительного рассеяния li погрешностей составля­ющих звеньев размерных цепей;

8)      расчет координаты середины поля допуска  и половины величи­ны допуска dD/2 замыкающего звена основной размерной цепи по сле­дующим зависимостям:

 

а) при расчете по методу максимума-минимума:

     (6.4)                                        (7.2.5)

 

б) при расчете по методу максимума-минимума:

                          (7.2.6)

                         (7.2.7)

 

где  - передаточное отношение, характеризующее влияние данного этапа переноса размера              на конечное значение размера (различают зве­нья увеличивающие  > 0 и уменьшающие               с  < 0; для линейных це­пей = 1 и  = - 1);

т-1 - количество этапов переноса размеров (т - количество носителей размера);

tD - коэффициент риска, выбира­емый из таблиц значений функции Лапласа Ф(t) в зависимости            от принятой величины риска Р или по таблице 7.2.

 

 

Таблица 7.2 -  Значения коэффициента риска tD

 

Риск, %

32,00

10,00

4,50

1,00

0,27

0,10,

0,01

Коэффициент риска tD

1,00

1,65

2,00

2,57

3,00

3,29

3,89

 

 

9)      расчет ожидаемых предельных отклонений замыкающего звена ос­новной размерной цепи по формулам:

                     (7.2.8)

где - верхнее и нижнее предельные отклонения замыкающего звена;

 

10)   сравнение полученных расчетным путем значений предельных отклонений замыкающего звена с заданными по чертежу или в ТУ допусками на СЕ.

При этом должно выполняться следующее неравенство:

                                       (7.2.9)

Если неравенство (7.2.9) выполняется, то сборка СЕ по отверстиям осуществима с требуемой точностью при выбранных методах изго­товления деталей и СЕ, конструкции сборочной оснастки, схемах увязки.

Если неравенство (7.2.9) не выполняется, следует произвести кор­ректировку выбранных методов изготовления деталей и СЕ, конструк­ции сборочной оснастки, схем увязки с последующим проведением расчета точности геометрических параметров СЕ в порядке, предус­мотренном настоящим пунктом.

В расчетах точности увязки геометрических параметров технологи­ческой оснастки, деталей и СЕ планера используется единый первоис­точник увязки (принцип единства первоисточников увязки).

Не допускается использование различных первоисточников увязки. В противном случае для создания единой базы отсчета при определе­нии точности увязки в размерную цепь вводятся дополнительные зве­нья. В качестве дополнительных звеньев выбираются первоисточники информации.

Схема увязки при различных первоисточниках на примере увязки фиксаторов БО (сборочная оснастка) и БО в детали приведена на рисунке 7.1.4, а; а соответствующая ей размерная цепь - на рисунке 7.1.4, б.

 

 

Рисунок 7.4 – Схема увязки ПРИМ (а) и схема размерной цепи (б) увязки БО                             в фиксаторе БО и детали при различных первоисточниках увязки

 

 

 

 

7.10.       Пример расчета точности внешнего контура панели отсека фюзеляжа собираемой по отверстиям

 

 

По ТУ на аэродинамические предельные отклонения, форму и качест­во внешней поверхности самолетов семейства ИЛ допускаемые пре­дельные отклонения действительного положения внешнего контура фюзеляжа от теоретического составляют  = ± 2,0 мм.

 

Рисунок 7.5 – Размерная цепь, определяющая отклонение внешнего контура отсека фюзеляжа               при установке секций по макетным шпангоутам                  и макетным плитам

Образование внешнего контура отсека фюзеляжа происходит в ста-пеле: на ложементы устанавливается секция правая; внутрь отсе­ка устана-вливаются макетные шпангоуты, по торцам – макетные плиты, на макет-ные плиты и макетные шпангоуты устанавливается левая секция; сегменты шпангоутов секций соеди-няются по СО с об­шивками.

Замыкающим звеном Då основной размерной цепи будет расстоя­ние от выбранной точки на внешнем контуре отсека фюзеляжа до оси самолета (рисунок 7.1.5). Для этой точки строится основная размер­ная цепь.

Составляющими звеньями основ-ной размерной цепи являются: тол­щина обшивки (D1), размер между точкой внешнего контура макетно­го шпангоута и осью БО в нем (D2), размер между осью БО и осью са­молета (D3).

 

Погрешности, относящиеся к отсеку фюзеляжа и к составляющим звеньям размерной цепи, будут равны:

·         - погрешность внешнего контура отсека, возникающая вследс­твие деформации деталей после выполнения клепки ();

·         -   погрешность внешнего контура секции, возникающая при сбор­ке секции          в СП;

·          -  погрешность взаимной увязки внешнего контура и БО макет­ного шпангоута (= ±0,16 мм), определяемая по схеме увязки (рисунок 6.6);

·         -  погрешность взаимной увязки БО в макетном шпангоуте и в фиксаторах БО (= ±0,12 мм), определяемая по схеме увязки (рисунок 6.7);

·          -  погрешность изготовления фиксатора БО ( = ±0,05 мм);

·         -  погрешность, возникающая при монтаже фиксатора БО (= ±0,1 мм);

·         погрешность, вызванная зазором между БО в фиксаторе СП и штыревым фиксатором ( = ±0,03 мм).

 

Уравнение погрешностей, определяющих отклонение внешнего кон­тура отсека фюзеляжа при установке секций по макетным шпангоутам и макетным плитам, будет иметь следующий вид:

                   (7.2.10)

Рисунок 7.1.6 – Схема увязки внешнего контура и БО                                                              макетного шпангоута

 

Рисунок 7.1.7 – Схема увязки БО в макетном шпангоуте                                                                         и в фиксаторах БО

 

Передаточное отношение для погрешностей  будет равно cos b; расчет ведется для cos b = 1.

Образование внешнего контура секции происходит в СП, где пане­ли устанавливаются по макетным шпангоутам и закрепляются при­жимными лентами. Замыкающим звеном Еå основной размерной це­пи будет расстояние от выбранной точки на внешнем контуре секции до оси самолета (рисунок 7.2.8). Для этой точки строится основная размер­ная цепь.

 

Рисунок 7.1.8 –

 Размерная цепь, определяющая отклонение внешнего контура секции

при установке панелей по макетным шпангоутам

 

Составляющими звеньями основной размерной цепи являются: тол­щина обшивки (E1), размер между точкой внешнего контура макетно­го шпангоута и осью БО в нем (Е2), размер между осью БО и осью са­молета (Е3).

Погрешности, относящиеся к секции и к составляющим звеньям размерной цепи, будут равны:

·          - погрешность внешнего контура секции, возникающая вследс­твие деформации деталей после выполнения клепки ();

·          - погрешность внешнего контура панели, возникающая при сбор­ке панели              по СО;

·         - погрешность взаимной увязки внешнего контура и БО макет­ного шпангоута ( = ±0,16 мм), определяемая по схеме увязки (рисунок 7.1.6);

·          - погрешность взаимной увязки БО в макетном шпангоуте и в фиксаторах БО (= ±0,12 мм), определяемая по схеме увязки (рисунок 7.1.7);

·         - погрешность изготовления фиксатора БО (= ±0,05 мм);

·          - погрешность, возникающая при монтаже фиксатора БО (= ±0,1 мм);

·          - погрешность, вызванная зазором между БО в фиксаторе СП и штыревым фиксатором (= ±0,03 мм).

Уравнение погрешностей, определяющих отклонение внешнего кон­тура секции при установке панелей по макетным шпангоутам, будет иметь следующий вид:

               (7.2.11)

Погрешность  внешнего контура панели, возникающая при сбор­ке панели по СО определяется следующими погрешностями:

·          - погрешность внешнего контура панели, возникающая вследс­твие деформации деталей после выполнения клепки ();

·          - погрешность фиксации, вызванная зазором между диаметра­ми СО и технологического болта ( = ±0,16 мм для СО диамет­ром 2,6 мм);

·          - погрешность толщины листа обшивки, возникающая при его из­готовлении ( = -0,24 мм);

·         - погрешность взаимной увязки СО в сегменте шпангоута и об­шивке                   (= ±0,28 мм), определяемая по схеме увязки (рисунок 7.1.9);

·         - погрешность взаимной увязки контуров сегмента шпангоута и обшивки (= ±0,21 мм), определяемая по схеме увязки (рисунок 7.1.10).

 

Рисунок 7.1.9 – Схема увязки СО в сегменте шпангоута и обшивке

 

 

Рисунок 7.1.10 – Схема увязки контуров сегмента шпангоута и обшивки

 

Уравнение погрешностей, определяющих отклонение внешнего кон­тура панели при сборке по СО, будет иметь следующий вид:

                     (7.2.12)

 

Коэффициент фиксации при сборке панелей по СО определяется по формуле:

                                    (7.2.13)

где  L - максимальный габаритный размер панели в поперечном се­чении (L = 2012 мм);

Lф - расстояние между фиксаторами (Lф = 200 мм).

 

Данные, необходимые для расчета предельных отклонений внешне­го контура панели, приведены в таблице 7.3. Предельные отклонения внешнего контура панели будут равны:

;     .       

 

Таблица 7.3 -  Данные для расчета предельных отклонений внешнего контура панели

Звено

+0,16

-0,16

0

0,16

0,0256

+1

0

1,0

1,0

0,16

0,0256

0

-0,24

-0,12

0,12

0,0144

+1

0

1,0

1,0

0,12

0,0144

+0,28

-0,28

0

0,28

0,0784

+1

0

1,0

1,0

0,28

0,0784

+0,21

-0,21

0

0,21

0,0441

+1

0

1,0

1,0

0,21

0,0058

 

 

-0,12

 

 

 

 

 

 

 

0,1242

 

Данные, необходимые для расчета предельных отклонений внешне­го контура секции, приведены в таблице 7.4.

 

Таблица 7.4 -  Данные для расчета предельных отклонений внешнего контура секции

Звено

0,47

-0,71

-0,12

0,59

0,345

+1

0

1,0

1,0

0,59

0,345

+0,16

-0,16

0

0,16

0,0256

+1

0

1,0

1,0

0,16

0,0256

+0,12

-0,12

0

0,12

0,0144

+1

0

1,0

1,0

0,12

0,0144

+0,05

-0,05

0

0,05

0,0025

+1

0

1,0

1,0

0,05

0,0025

+0,1

-0,1

0

0,1

0,01

+1

0

1,0

1,0

0,1

0,01

+0,03

-0,03

0

0,03

0,0009

+1

0

1.0

1,0

0,03

0,0009

 

 

-0,12

 

 

 

 

 

 

 

0,3984

 

Предельные отклонения внешнего контура секции будут равны:

;     .

 

Данные, необходимые для расчета предельных отклонений внешне­го контура отсека фюзеляжа, приведены в таблице 7.5.

 

Таблица 7.5 -  Данные для расчета предельных отклонений внешнего контура отсека фюзеляжа

Звено

0,78

-1,02

-0,12

0,9

0,81

+1

0

1,0

1,0

0,9

0,81

+0,16

-0,16

0

0,16

0,0256

+1

0

1,0

1,0

0,16

0,0256

+0,12

-0,12

0

0,12

0,0144

+1

0

1,0

1,0

0,12

0,0144

+0,05

-0,05

0

0,05

0,0025

+1

0

1,0

1,0

0,05

0,0025

+0,1

-0,1

0

0,1

0,01

+1

0

1,0

1,0

0,1

0,01

+0,03

-0,03

0

0,03

0,0009

+1

0

1,0

1,0

0,03

0,0009

 

 

-0,12

 

 

 

 

 

 

 

0,8634

 

Предельные отклонения внешнего контура отсека фюзеляжа будут равны:

;       .

Ожидаемая (расчетная) геометрическая точность действительного положения внешнего контура отсека фюзеляжа не превышает значе­ния допуска на внешний контур фюзеляжа, т.е. сборка по отверстиям с установкой панелей при сборке секций и секций при сборке отсека по макетным шпангоутам обеспечивает заданную геометрическую точность.

Возможна другая схема сборки отсека фюзеляжа: панели собирают­ся по СО, как описано выше; секции собираются из панелей по СО в стыковых фитингах и сегментах шпангоута; отсек собирается из сек­ций по СО в стыковых фитингах и сегментах шпангоута.

В этом случае предельные отклонения внешнего контура панели бу­дут, как и в первом случае, равны:

;     .       

Погрешности, относящиеся к секции и к составляющим звеньям размерной цепи, будут равны:

·          - погрешность внешнего контура секции, возникающая вследс­твие деформации деталей после выполнения клепки ();

·          - погрешность фиксации, вызванная зазором между диаметра­ми СО и технологического болта ( = ±0,16 мм для СО диамет­ром 2,6 мм);

·          - погрешность внешнего контура панели, возникающая при сбор­ке панели   по СО;

·         - погрешность взаимной увязки СО в сегменте шпангоута и сты­ковых фитингов (= ±0,28 мм);

·          - погрешность взаимной увязки контуров сегмента шпангоута и обшивки (= ±0,21 мм).

 

Уравнение погрешностей, определяющих отклонение внешнего кон­тура секции при установке панелей по макетным шпангоутам, будет иметь следующий вид:

                               (7.2.14)

Данные, необходимые для расчета предельных отклонений внешне­го контура секции, приведены в таблице 7.6.

 

Таблица 7.6 -  Данные для расчета предельных отклонений внешнего контура секции

Звено

0,47

-0,71

-0,12

0,59

0,345

+1

0

1,0

1,0

0,59

0,345

+0,16

-0,16

0

0,16

0,0256

+1

0

1,0

1,0

0,16

0,0256

+0,28

-0,28

0

0,28

0,0784

+1

0

1,0

1,0

0,28

0,0784

+0,21

-0,21

0

0,21

0,0441

+1

0

1,0

1,0

0,21

0,0441

 

 

-0,12

 

 

 

 

 

 

 

0,4931

 

Предельные отклонения внешнего контура секции будут равны:

;     .

Погрешности, относящиеся к отсеку и к составляющим звеньям размерной цепи, будут равны:

·          - погрешность внешнего контура отсека, возникающая вследс­твие деформации деталей после выполнения клепки ();

·          - погрешность фиксации, вызванная зазором между диаметра­ми СО и технологического болта (= ±0,16 мм для СО диамет­ром 2,6 мм);

·         - погрешность внешнего контура секции, возникающая при сбор­ке секции по СО;

·          - погрешность взаимной увязки СО в сегменте шпангоута и сты­ковых фитингов (= ±0,28 мм);

·          - погрешность взаимной увязки контуров сегмента шпангоута и обшивки (= ±0,21 мм).

Уравнение погрешностей, определяющих отклонение внешнего кон­тура секции при установке панелей по макетным шпангоутам, будет иметь следующий вид:

                                (7.2.15)

 

Данные, необходимые для расчета предельных отклонений внешне­го контура отсека фюзеляжа, приведены в таблице 7.7.

 

Таблица 7.7 -  Данные для расчета предельных отклонений внешнего контура отсека фюзеляжа

Звено

+0,16

-0,16

0

0,16

0,0256

+1

0

1,0

1,0

0,16

0,0256

0,88

-1,12

-0,12

1,0

1,0

+1

0

1,0

1,0

1,0

1,0

+0,28

-0,28

0

0,28

0,0784

+1

0

1,0

1,0

0,28

0,0784

+0,21

-0,21

0

0,21

0,0441

+1

0

1,0

1,0

0,21

0,0441

 

 

-0,12

 

 

 

 

 

 

 

1,1481

 

 

Предельные отклонения внешнего контура отсека фюзеляжа будут равны:

;       .

Ожидаемая (расчетная) геометрическая точность действительного положения внешнего контура отсека фюзеляжа не превышает значе­ния допуска на внешний контур фюзеляжа, т.е. сборка по отверстиям обеспечивает заданную геометрическую точность.

Пример расчета точности сборки заданной СЕ при различных методах базирования представлен в приложении 4. (2)

 

 

 

7.11. Общая схема расчета точности сборки в сборочной оснастке упрощенной конструкции

 

 

При сборке в сборочной оснастке возникают погрешности размеров СЕ, величина которых определяется не только погрешностями изго­товления, установки и соединения деталей и подсборок, входящих в СЕ. Значительную долю составляют погрешности сборочной оснастки, возникающие при конструировании, изготовлении и монтаже ее эле­ментов, а также в результате их деформаций под действием нагрузок

                                        (7.2.16)

где DСЕ - погрешность положения контрольной точки СЕ относитель­но ее теоретически заданного положения;

-  суммарная погреш­ность, зависящая от неточностей изготовления деталей и подсборок СЕ, деформаций в процессе сборки, не являющихся следствием изго­товления и монтажа сборочной оснастки;

 - погрешности, являю­щиеся следствием неточностей конструирования, изготовления, мон­тажа, деформаций сборочной оснастки.

 

Погрешность, связанная непосредственно с закладываемыми в сбо­рочную оснастку деталями и подсборками, а также их деформациями в процессе выполнения технологического процесса, определяется сле­дующей зависимостью:

                                    (7.2.17)

где - погрешности изготовления комплектующих деталей и под­сборок;

 - погрешности, возникающие при выполнении операций сборки.                     

 

Погрешности, являющиеся следствием изготовления и монтажа сборочной оснастки, зависят от обоснованности конструктивных решений, правильности назначенных для отдельных базовых и монтажных элементов допусков и посадок, точности их исполнения dm. Например, несоосность законцовки рубильника и вилки, назначенная посадка на их сопряжение определяют величину смещения базируемой точки относительно ее теоретического положения. Еще одной составляющей является суммарная погрешность установки на каркасе сборочной оснастки монтажных деталей и узлов dМ0Н. Например, смещение оси вилки при монтаже вызывает дополнительное смещение базируемого сечения dдеф. Наконец, погрешности возникают и в результате деформаций каркаса - колонн, балок, рам, проседания грунта под основаниями или фундаментными плитами. Таким образом получаем:

                                (7.2.18)

Уменьшить составляющую dm конструктор сборочной оснастки мо­жет, назначая те или иные допуски на точность выполнения базисных точек, линий и поверхностей. Величина dМ0Н практически не зависит от конструктора, так как она характеризует тот или иной способ монтажа. Но он обязан при проектировании априорно ориентироваться на точ­ностные характеристики и выбрать способы, обеспечивающие эконо­мически оправданную точность. Деформации каркаса dДЕФ - осадка колонн и фундаментов, прогиб балок - зависят от жесткости конс­трукции. Ею обычно задаются и по ней подбирают сечения элементов каркасов сборочной оснастки.

Рекомендуемые допуски на изготовление, монтаж и деформации конс­труктивных элементов сборочной оснастки представлены в таблице 7.8.                                                          

 

Таблица 7.8 -  Допуски на изготовление, монтаж и деформации конструктивных элементов сборочной оснастки

Конструктивный элемент

Допустимые отклонения

Рубильники, ложементы, лекала, макетные нервюры  и шпангоуты

Отклонение от базовой плоскости 0,2 мм на длине  500 мм

Отклонение малок рабочего контура ±0° 10’

Местные отклонения контура от шаблона 0,1-0,2 мм

Плиты разъемов

Отклонение от базовой плоскости

0,1 мм на длине 500 мм;

0,2 мм на всей длине

Не перпендикулярность осей втулок к рабочей плос­кости 0,2 мм на длине 100 мм

Фиксаторы

Перекос БО 0,2 мм на длине 100 мм

Посадка фиксирующего штыря в отверстии D Н6/h6

Основания, плиты, блоки колонн

Установочные размеры ±5 мм

Отклонения от базовых плоскостей ±5 мм

Балки, рамы

Прогиб 0,1 мм

 

 

В предприятиях отрасли разрабатываются и действуют не только отрас­левые стандарты, но и стандарты предприятий, учитывающие как конс­труктивно-технологические характеристики изделий, так и оснащенность цехов подготовки производства конкретного предприятия-изготовителя.

Для предварительной оценки можно воспользоваться статистичес­кими данными. Так, доля суммарной погрешности сборочной оснастки в погрешности собираемой в ней СЕ оценивается как 30-50%, что при допуске на изделие 1-1,5 мм составляет 0,3-0,75 мм. Разница достаточ­но ощутима. Допуски и посадки на сопряжения монтажных узлов на­значаются конструктором, как правило, по нормативно-техническим рекомендациям, в основе которых лежит анализ размерных цепей.

 

 

 

 

7.12.           Разработка сборочного чертежа приспособления

 

 

Сборочный чертеж (приложение 3) разрабатывается на основе согласованной с руководителем проекта конструктивной схемы. В этом чертеже студент окончательно определяет положение и тип УФЭО, предназначенных для базирования (крепления) БФЭО и средств увязки, если они предусмотрены схемой обеспечения взаимозаменяемости. В масштабе вычерчивается каркас приспособления. Прорисовываются соединительные узлы (реперные площадки), монтажные фиксаторы (уши), проставляются все размеры, необходимые для изготовления и монтажа приспособления, показываются сечения, раскрывающие как конструктивные особенности отдельных его элементов (обводообразующих), так и базирование основных деталей собираемой СЕ.

На чертеже наносятся как теоретические плоскости и оси изделия, так и «местные» конструктивные плоскости и оси (плоскость шпангоута, нервюры, обрез обшивки, ось КФО, плоскость КФО и т.д.). Кроме того, на сборочном чертеже отображается расположение и компоновка стремянок, настилов, помостов (если необходимо).

Сборочный чертеж приспособления выполняется на одном или нескольких листах формата А1, которым присваивается одно общее для всех листов обозначение. На первом листе вычерчивается общий вид (две проекции), где должно быть дано необходимое количество сечений, разрезов, видов и выносных элементов, которые должны полностью отразить компоновку и увязку всех сборочных единиц оснастки и дать ясное представление о ее конструкции габаритах, подходах к объекту сборки, необходимых средствах увязки.

На последующих листах вычерчиваются изображения указанных сечений разрезов, видов и выносных элементов с указанием позиций сборочных единиц и деталей, не обозначенных на первом листе.

На первом листе должны быть записаны технологические требования, выполнение которых обеспечивает качественное выполнение и стабильность качества СП, а также особо ответственных конструктивных  параметров во времени и указание о наличии приспособления зеркально-отраженного вида (если есть).

В комплект чертежей на стапельно-сборочную оснастку должен входить чертеж схемы замеров с указанием основным параметров, подлежащих обязательному контролю после изготовления оснастки. Оформление схемы замеров и состав параметров согласуются с руководителем проекта.

Рабочие чертежи сборочных приспособлений выполняются в процессе курсового проектирования в соответствии с требованиями единой системы конструкторской документации (ЕСКД). При этом форматы листов для выполнения рабочих чертежей СП должны соответствовать ГОСТ 2.301-68, оформление основных надписей – ГОСТ 2.104-68, спецификации – ГОСТ 2.102-68.

Шифровку технической документации, относящейся к СП и общие требования к выполнению текстовых и графических документов проекта выполнять по работе [ 16 ].

 

 

 

 

 

 

                  8.   ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТАПЕЛЬНО-СБОРОЧНОЙ ОСНАСТКИ

 

Порядок изготовления стапельно-сборочной оснастки и оснастки второго порядка регламентируется отраслевыми стандартами и стандартами предприятия. На базовом предприятии это СТП 687.10.0036-2002, СТП 687.10.0039-2002.

Основанием для изготовления вновь, доработки оснастки по ее измененным чертежам, в связи с изменением изделия или в связи с усовершенствованием его конструкции, является ЗАКАЗ. Порядок оформления заказов и их движение регламентированы СТП 687.05.1007.

Оснастка изготавливается в строгом соответствии с чертежами по ОСТ 1.51732 и техпроцессами, разработанными технологическим бюро цеха – изготовителя согласно                СТП 687.06.0973.

В процессе изготовления оснастки разрешается изменение чертежей и отступления от чертежа, к примеру, по замене материала деталей и последующим выпуском «извещения об изменении».

Для каждого выпускаемого изделия стапельно-сборочная оснастка должна иметь свою цветовую окраску. Цвет оснастки и окраска ее элементов определяется при запуске изделия распоряжением Главного технолога.

 

 

 

 

8.1   Координатно-расчлененный метод изготовления сборочной оснастки

 

Изготовление сборочного приспособления складывается из двух этапов: изготовления деталей и сборки элементов (узлов) приспособления и, собственно, монтаж приспособления на площадях цеха потребителя оснастки.

Изготовление деталей и элементов приспособления сводится к получению тем или иным способом заготовок, их последующей обработке на металлорежущих станках, слесарной, слесарно-сварочной обработке, сборке в узлы. Каркас приспособлений для сборки небольших плоских узлов или агрегатов (секции механизации крыла, нервюры, секции лонжеронов и т.д.) выполняют цельно-сварными из швеллеров, уголков, труб. Каркасы приспособлений (стапелей) для сборки крупных объемных секций, отсеков, агрегатов собирают из отдельных, в основном нормализованных, элементов – опорных плит, опорных колонн, продольных и поперечных балок, кронштейнов, фиксаторов и т.д.

В настоящее время в отечественном самолетостроении освоен и широко применяется координатно-расчлененный метод проектирования и изготовления сборочных приспособлений и стапелей.

Сборочное приспособление (стапель) при проектировании расчленяется конструктором оснастки на следующие группы элементов:

ü  опорные (каркасные) элементы (рамы, фермы, балки, колонны, опорные плиты);

ü  установочно-фиксирующие элементы (вилки, уши, реперные площадки и т.д.);

ü  стыковочно-фиксирующие элементы (фиксаторы, кронштейны, фитинги стыковочные, базовые плиты и т.д.);

ü  обводообразующие элементы (ложементы, рубильники, плиты разъемов несущие ТК).

Требуемая точность изготовления (установки в заданной точке пространства) элементов сборочной оснастки достигается за счет координатного способа, при котором точность установки и увязки установочно-фиксирующих элементов (УФЭ) и стыковочно-фиксирующих элементов (СФЭ) на каркасе обеспечивается инструментальными стендами.

Установочно-фиксирующие элементы (УФЭ) служат для установки и фиксации в пространстве приспособления ложементов, рубильников, плит, а также для установки во взаимоправильное положение балок, отдельных рам и оснастки второго порядка.

Стыковочно-фиксирующие элементы (СФЭ) служат для образования в заданной точке пространства стапеля осей, плоскостей, линий стыковки и разъемов узлов секций, отсеков и агрегатов.

УФЭ и СФЭ монтируются на рамы и балки с помощью инструментальных стендов мод. МС-636 Ф2 компенсационным методом, где компенсатором является состав НИАТ-МЦ.

УФЭ конструктивно выполняются с базовыми отверстиями Æ18Н7 (иногда Æ12Н7) с оребрёнными хвостовиками под «заливку» в стаканах составом НИАТ-МЦ.

Конструкция и размеры УФЭ представлены в сборнике отраслевых стандартов                     ОСТ 1.51205-72 ÷ ОСТ 51267-72, часть I. Наиболее применяемые УФЭ представлены на рисунке 8.1.

СФЭ также конструктивно выполняются с оребрёнными хвостовиками под «заливку», но рабочая часть их своим пазом, плоскостью, отверстиями имитирует ответную часть  стыковых узлов или узлов навески секции агрегата, с которыми стыкуется СЕ, собираемая в данном приспособлении.

В основу работы координатных средств установки УФЭ, СФЭ положен принцип определения в пространстве положения элементов за счет создания пространственной прямоугольной координатной системы с помощью точно расположенных классных отверстий (по оси Z в абсолютной системе координат) и с помощью непрерывных отсчетных систем стенда с цифровой индикацией ( по осям Х, Y).

Инструментальный стенд мод. МС-636Ф2 является полуавтоматизированным средством установки УФЭ, СФЭ. Выход на заданные координаты (по осям X, Y) в пространстве стенда осуществляется программируемыми перемещениями по предварительному набору координат на пульте управления. Стенд имеет подвижный стол размером 2000х10000 мм, его перемещение обеспечивает позиционирование рабочего органа – фитинга по оси Х.

Позиционирование по оси Y осуществляется перемещением поперечной линейки стенда по направляющим вертикального портала. Высота портала обеспечивает перемещение линейки в пределах 3000 мм.

Перемещение по оси Z рабочего органа – фитинга, на который фиксируется «заливаемый» элемент, осуществляется вручную. Позиционирование фитинга по оси Z в пределах 1000 мм вправо, влево от оси стола стенда осуществляется с помощью мерных плиток, они устанавливают дистанцию по оси Z с дискретой 1 мм. Установка дистанции с дискретой ± 0,02 мм осуществляется по специальному микрометру (рисунок 8.2).

 

 

Рисунок 8.1

 

 

 

Поперечная линейка легкосъемная, ей достаточно простой демонтаж – монтаж предусмотрен конструкцией стенда с целью возможности введения поперечной линейки в замкнутое пространство фермы или рамы и «заливки» внутренних УФЭ, СФЭ.

Точность позиционирования рабочего органа в пределах ± 0,05 мм на длине 2000 мм.

На инструментальных стендах используется принцип последовательной установки УФЭ от одного сечения по дистанции к другому с выдержкой времени на каждой дистанции под «заливку» хвостовика УФЭ составом НИАТ «МЦ» и его отверждения.

Установка УФЭ или СФЭ по угловым размерам выполняется с помощью специальных и универсальных угловых фитингов и калибров (рисунок 7.7).

В перечень оснастки инструментальных стендов входит 10 наименований фитингов, фиксаторов, калибров. Наиболее применяемые представлены на рисунках 8.2 – 8.7.

Рисунок 8.2

Рисунок 8.3 – Фиксирующий штырь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 8.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 8.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 8.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 8.7

 

 

 

Узлы каркаса (балки, рамы, фермы) заливаются на стенде самостоятельно и независимо с базой на реперные площадки, установленные в прямоугольной системе координат единых базовых осей сборочного приспособления.

Каждый узел по местам разъема и стыка имеет свои базовые реперные площадки с отверстиями Æ18Н7, под которые в смежном узле имеются ответные реперы. Реперы образуют базовые разъемные плоскости узлов, определяют их взаимное положение и служат опорными площадками при сборке узлов между собой. Реперы выполняются под крепление их в стаканы на составе НИАТ «МЦ». Отверстия Æ18Н7 в реперах одного узла располагаются в прямоугольной системе координат на расстояниях, кратных 50±0,02 мм. Оси их увязываются по дистанциям X, Z, а площадки по оси Y с размерами под установку УФЭ             и служат началом отсчета при их «заливке».

Конструктивная схема сборочного приспособления, спроектированного под координат-но-расчлененный метод, представлена на рисунке 8.8.

 

1 и 2, 3 и 4 – каркасные узлы; 5 и 6 – фундаментные основания;                                                                       7, 8, 9 – установочно-фиксирующие элементы (реперы, вилки, полувилки и т.п.);

х1, х2, х3, х4, х5, х6, у1, у2, у3, у4 – размеры, кратные 50 мм

1 – узел (стапельная балка, рама и т.п.); 2 – стакан; 3 – репер; 4 – ухо, вилка;                                                 5 – стыковочно-фиксирующие элементы

 

Рисунок 8.8 – Конструктивная схема сборочного приспособления

 

 

8.2     Изготовление и сборка опорных элементов конструкции СП

 

Техпроцесс изготовления деталей и сборки опорных элементов определяется освоенными технологиями, методами и имеющимся оборудованием цеха изготовителя оснастки.

Разработка техпроцесса начинается с составления ведомости применяемых материалов, она составляется на основе спецификации чертежа СП по сборкам. В ведомости суммируется вес всех применяемых материалов, они группируются по марке материала, толщине, сортаменту, диаметрам, причем технолог при заказе обязательно учитывает принятые на предприятии коэффициенты использования материала (КИМ).

На основании утвержденной ведомости материалов в цех поставляются необходимые материалы, которые на раскройно-заготовительном участке обрабатываются на заготовки.

Прямолинейные  листовые заготовки толщиной до 25 мм выполняеются на гильотинных ножницах мод. Н-483.

Листовые заготовки, имеющие криволинейные грани и толщину до 100 мм, выполняются ручной ацетилено-кислородной резкой или на специальной установке для гидроабразивной резки мод. УГР3Д. Установка предназначена для резки сталей, нержавеющих сталей, алюминиевых сплавов струей воды с абразивом как в ручном режиме, так и с управлением от системы ЧПУ.

Установка способна раскраивать металлические листы размером 6000х2000 мм с точностью ±1мм на всей длине. Вода, смешанная со специальным гранатовым концентратом, под давлением 4000 бар из сопла диаметром » 1 мм выходит со скоростью около 1000 м/с и попадает на поверхность разрезаемого материала, остаточная энергия струи гасится специальной водяной ловушкой.

Кругляк, трубы, швеллеры, уголки раскраивают в размер и под необходимым углом на современных механических ножовках.

Заготовки по принадлежности поступают на механический, слесарный и слесарно-сварочный участки, где обрабатываются согласно техпроцессу.

 

Последовательность операций при изготовлении опорных элементов каркаса

1.      Получить с заготовительного участка необходимые материалы и заготовки.

2.      Разметить на слесарно-сварочной плите мелом плаз проекции рамы, фермы, балки на горизонтальную плоскость.

3.      Собрать из универсальной координатной оснастки (угольники, стойки, призмы) монтажную схему.

4.      Собрать на прихватке опорный элемент.

5.      Предъявить контролеру предварительно собранный опорный элемент. Обратить особое внимание на расположение стаканов под «заливку» УФЭ и реперов. Отверстия в стаканах, попадающие в закрытые полости рам, балок, ферм и т.д., должны быть закрыты от вытекания состава НИАТ-МЦ.

6.      Заварить опорный элемент электродуговой сваркой прерывистым швом, попеременно с двух сторон с целью уменьшения поводок.

7.      Предъявить контролеру готовый опорный элемент, при необходимости править его накладкой дополнительных швов.

8.      Транспортировать опорный элемент на отжиг в электропечи.

9.      Транспортировать раму, балку на участок инструментальных стендов.

10.   Получить с механического участка обработанные по чертежу УФЭ, СФЭ.

11.   Рассортировать УФЭ, СФЭ по сборкам, произвести слесарную обработку, снять заусенцы, выполнить фаски, собрать СФЭ, состоящие из нескольких деталей.

12.   Транспортировать УФЭ, СФЭ на участок инструментальных стендов.

13.   Установить на столе стенда специальные технологические опоры со стаканами под ответные реперные площадки, фиксировать прижимными планками, «подмазать» цементом НИАТ-МЦ.

14.   «Залить» по размерам чертежа ответные реперы. Для предотвращения вытекания состава через отверстия в стаканах обмотать их влажной тканью.

15.   С базой на ответные реперы выставить опорный элемент, используя как поддерживающие и фиксирующие устройства, универсальную координатную оснастку (угольники, стойки, призмы).

16.   Ввести опорный элемент в оси стенда, для чего с помощью регулировочных болтов и прокладок установить оси крайних стаканов рамы в чертежное положение.

17.   Предъявить установку и базирование рамы контролеру. Допуск базирования осей стаканов в пределах ± 2 мм.

18.   «Подмазать» опорные и фиксирующие точки рамы составом НИАТ-МЦ.

19.   С базой на ответные реперы «залить» реперные площадки опорного элемента.

20.   Установить на поперечную линейку стенда подходящий фитинг, зафиксировать на нем УФЭ по первой дистанции, ввести хвостовик УФЭ в стакан, выставить чертежные размеры по трем осям.

21.   «Залить» УФЭ по первой дистанции, выждать 20-30 мин до первоначального застывания состава. Обнулить показания размеров на экране по осям X, Y.

22.   Установить УФЭ, СФЭ следующих дистанций с базой на положение элементов первой дистанции.

23.   Предъявить выборочно установку УФЭ, СФЭ контролеру.

24.   Расфиксировать и снять опорный элемент со стола стенда, транспортировать на сборку.

 

8.3   Изготовление обводообразующих элементов (БФЭ) оснастки

 

 

В настоящее время изготовление БФЭ сборочной оснастки осуществляется независимым методом, заключающемся в аналитическом расчете ее геометрических параметров и последующем, независимом от других источников, воспроизведении на оборудовании, обеспечивающем выбранную точность изготовления и увязки.

УП для оборудования с ЧПУ разрабатываются по ТЭМД, ЧЭ, ЭМ приспособления. Разделка БО, ФО, КФО в ложементах, макетных шпангоутах производится на координатно-расточных станках.

Базирование обводообразующих элементов сборочной оснастки на столе станка с ЧПУ осуществляется по БО (в некоторых случаях по ФО) и рабочей плоскости элемента (плоскости шпангоута) в соответствии с расчетно-технологической картой (РТК) на обработку.

Материал ложементов – Д16Т, рабочая толщина 20 - 0,1 мм, заготовка вырезается из листа толщиной 25 мм с помощью установки гидроабразивной резки мод. УГР-3Д с ЧПУ либо на фрезерном станке по шаблону (отрисовке) плазово-шаблонного цеха.

Заготовка предварительно рихтуется, а затем фрезеруется или строгается с обеих сторон до рабочей толщины.

Типовая схема изготовления обводообразующих элементов оснастки представлена на рисунке 8.9.

 

Рисунок 8.9 – Схема изготовления элементов технологической оснастки

Подготовка УП для обработки ложементов осуществляется в следующей последовательности:

ü  определение технологических параметров процесса;

ü  задание и выбор режущего инструмента;

ü  определение обрабатываемой геометрии;

ü  расчет траектории движения инструмента;

ü  визуальный контроль, анализ и редактирование результатов расчета.

 

Обработка контура и рабочего контура обводообразующих элементов на трех- координатных вертикально-фрезерных станках мод. ВФ3М8 или РФП-3. После обработки контура обводообразующие элементы проходят операцию контроля и съема размеров при помощи КИМ «Альфа» или КИР «Сигма 2040».

Сканирование контура ложемента и поверхности ведется по дискретно заданным точкам. Электронная модель (ЭМ) для контроля находится в местной системе координат. В ЭМ однозначно определены все элементы (отверстия, прямые, плоскости), используемые для задания координатной системы.

Основным документом для оператора КИМ является расчетно-технологическая карта (РТК) контроля. В РТК указываются плоскости и базовые отверстия, которые должны быть взяты за базы для построения координатной системы, указываются направления осей системы.

В РТК дается чертеж или рисунок контролируемого элемента, показано расположение всех контролируемых точек и их порядковый номер.

Результаты измерений копируются в специальную папку директории КИМ и содержат файлы измерений, файл протокола, файл изображения графического окна измерений, на котором отображаются отклонения координат точек «в допуске» и «вне допуска».

Кроме контроля рабочего контура и его малки на КИМ выполняется операция нанесения точек (керном) или рисок (чертилкой) обрезов (обшивки), процентных линий (для крыла и оперения), плоскостей (шпангоутов, нервюр, лонжеронов) и другой информации согласно задания РТК. Далее обводообразущие элементы транспортируются на слесарный участок, где на риски ударным способом наносится информация, также набивается общая и специальная информация об элементе. Готовые ложемент, рубильник макетный шпангоут, плита разъема и т.д. предъявляются контролеру, который проверяет полноту и правильность нанесения информации согласно РТК, после чего на элемент ставится клеймо контролера, и он транспортируется на слесарный участок стапельно-сборочного цеха.

На слесарном участке, согласно чертежу, элемент комплектуется всеми входящими элементами: упорами, бобышками, прижимами, фиксаторами, втулками, штырями и т.д., предъявляется на сборку (монтаж) приспособления.

 

8.2        Монтаж стапельно-сборочной оснастки

 

В общем, монтаж сборочного приспособления заключается в установке УФЭ, СФЭ, БФЭ во взаимоправильное положение относительно заданных базовых осей и плоскостей и закреплении их в этом положении на опорных элементах каркаса.

Принципы выстановки элементов и применяемое при этом оборудование, оснастка, инструмент зависят от принятого метода изготовления и сборки приспособления.

Освоенные цехом изготовителем методы монтажа стапельно-сборочной оснастки напрямую влияют на процессы изготовления и сборки каркаса приспособления и его обводообразующих элементов.

Технологический процесс монтажа оснастки тесно связан с процессом обеспечения геометрической взаимозаменяемости элементов СП и деталей СЕ, собираемой в этом приспособлении, поэтому средства увязки, как правило, являются и средствами монтажа.

Выбор методов и средств монтажа обуславливается принятыми на предприятии методом обеспечения взаимозаменяемости, конструктивными особенностями приспособлений и точностными требованиями к контурам планера самолета.

Все монтажные средства разделены на три группы: жесткие носители формы и размеров (шаблоны, калибры, макеты, эталоны, плиты и т.д.), координатные средства (плаз-кондукторы, координатно-монтажные стенды, инструментальные стенды) и бесконтактные средства (оптико-механические приборы, лазерные трекеры).

При освоенных на базовом предприятии методах увязки сборка и монтаж сборочных приспособлений ведется с использованием всех трех групп средств монтажа, полнота и объем их применения зависит лишь от вида оснастки и размеров собираемой СЕ.

Монтаж небольших приспособлений, имеющих жесткую неразборную раму, сложностей не представляет. СП полностью собрано на слесарном участке цеха изготовителя, монтаж состоит в выстановке в «горизонт» на регулируемых опорах по планировке цеха потребителя.

Крупные приспособления для сборки секций, отсеков, агрегатов, имеющие разборный каркас, отдельно стоящие опоры, поперечные и продольные балки  значительно сложнее в монтаже и, в первую очередь, из-за жестких требований по созданию в пространстве стапеля материальной прямоугольной системы координат, которая при монтаже каркаса приспособления будет базой и началом отсчета по X, Y, Z.

На базовом предприятии освоена технология создания такой системы с помощью напольной координатно-оптической системы (НКОС). Сущность технологии состоит в создании в объеме приспо-собления базовой коорди-натной системы, состоящей из четырех линий дистанци-онных (плаз-кондукторных) линеек, располагаемых на специальных стойках (рисунок 8.10), на зеркале пола цеха, отверстия Æ18Н7 в линейках являются базой для отсчетов по осям X, Z.

Две линии линеек мон-тируются по оси Х, парал-лельно и на равном удалении от оси стапеля, еще две ли-нии по оси Z перпендикуляр-но оси стапеля. Линии распо-лагаются в пределах площа-ди каркаса приспособления  с таким расчетом, чтобы была возможность контроля поло-жения любых реперов, фик-саторов и элементов монти-руемого приспособления.

Прямоугольность сис-темы в плоскости X, Z обес-печивается теодолитом мод. 2Т2, а проверяется замером и сравниванием диагоналей между угловыми стойками (рисунок 8.11).

 

 

 

Рисунок 8.10 – Опорная стойка НКОС

 

 

Базовая плоскость для отсчетов по оси Y создается системой визуальных (световых) линий, реализуемых оптической осью прецизионного нивелира мод. Н-0,5.

Материальная база для отсчетов по оси Y создается специально в виде отверстий реперов, закрепленных на стойках (колоннах) стапеля, либо за базу принимают отверстия в специальных монтажных вилках нижних балок стапеля.

Как правило, это крайние вилки на площади стапеля, две по правому борту, две по левому. Согласно действующих СТП основной технической документацией, необходимой для проведения монтажных работ, являются:

ü  чертежи приспособления;

ü  компоновочная схема расположения базовых осей линий и реперов напольной КОС, измерительных приборов;

ü  монтажная схема с таблицей замеров;

ü  технологический процесс на монтаж с нормами времени.

Компоновочная схема – фактический чертеж, по которому осуществляется монтаж и контроль НКОС, привязка базовых осей (X, Z) к планировке цеха. Схема содержит данные о составе средств измерения, их расположении при монтаже различных зон стапеля.

В монтажной схеме указываются:

ü  привязка базовых координатных осей к строительным осям и плоскостям стапеля;

ü  точки и координаты отверстий и плоскостей УФЭ, СФЭ с заданными и полученными в результате монтажа значениями;

ü  последовательность монтажных операций и технические условия на монтаж.

 

Рисунок 8.11 – Компоновочная схема НКОС

 

Последовательность действий

при монтаже сборочного приспособления с использованием НКОС и лазерного трекера:

 

1.      Разметить согласно планировке с привязкой к осям опорных колонн здания положение стапеля на зеркале пола цеха потребителя.

2.      Разметить осевую линию стапеля и линии установки стоек (реперов) напольной КОС.

3.      Разметить согласно чертежу, с учетом расположения линий НКОС, положение опор каркаса стапеля.

4.      Разметить, используя накладные шаблоны, места под отверстия анкерных болтов опорных площадок НКОС и опор каркаса стапеля.

5.      Бурить по разметке пневмобуром отверстия Æ40 мм L = 300 мм под установку анкеров.

6.      Снять отбойным молотком мраморную крошку (декоративный слой) зеркала пола в местах установки опор НКОС и колонн стапеля.

7.      Установить согласно компоновочной схеме стойки НКОС в сборе с опорными площадками и анкерными болтами.

8.      Навесить на стойки плаз-кондукторные линейки, выставить в «горизонт», используя регулировочные болты площадок, линии по оси Х.

9.      Используя теодолит, с базой на осевую линию стапеля, выставить предварительно отверстия начала отсчета по оси Х линий НКОС левого и правого борта.

10.   Используя специальные целевые знаки угловых реперных стоек, с помощью замера диагоналей выставить окончательно линии НКОС левого и правого борта.

11.   Контролировать установку линий НКОС по оси Х с помощью лазерного трекера.

12.   Навесить на стойки плаз-кондукторные линейки, выставить в «горизонт», используя регулировочные болты площадок, линии по оси Z.

13.   Используя теодолит, с базой на осевую линию стапеля, выставить предварительно отверстия плаз-кондукторных линеек для начала отсчета по оси Z,

14.   Используя специальные переходники, с базой на угловые реперные стойки линий по оси Х, выставить окончательно линии НКОС по оси Z – первую линию в районе «0» дистанции, вторую – в районе конечной дистанции стапеля.

15.   Контролировать горизонтальность и прямоугольность положения всех линий НКОС с помощью лазерного трекера АТ-901.

16.   Залить отверстия с хвостовиками анкерных болтов и поверхность под опорными площадками реперных стоек жидким раствором состава НИАТ-МЦ.

17.   Через 24 часа выдержки раствора контролировать вновь координаты системы, подтянуть гайки анкерных болтов.

18.   С базой на линейки НКОС выставить опорные плиты (стойки) каркаса стапеля.

19.   «Подлить» составом НИАТ-МЦ анкерные болты и опорные плиты. Вертикальность опор контролировать отвесом (теодолитом), горизонтальность – уровнем или нивелиром.

20.   Собрать, выставить окончательно вертикальные опорные элементы приспособления, установить опорные кронштейны под балки.

21.   С базой на линейки НКОС и по нивелиру выставить предварительно верхние балки каркаса. Перенос положения монтажных вилок (ушей) балок на координатные отверстия линеек НКОС по осям Х, Z осуществляется с помощью отвеса. Положение по оси Y с помощью нивелировочной линейки.

22.   Устанавливаются в стаканы кронштейнов ответные реперные площадки, собирается система реперных разъемов. На каждую отдельно стоящую балку – четыре реперных разъема.

23.   С помощью регулировочных болтов и домкратов (10 на каждую балку) балка выставляется окончательно, согласно размерам чертежа и требований монтажной схемы.

24.   Установка верхних балок контролируется с помощью лазерного трекера, хвостовики реперных разъемов «подливаются» составом НИАТ-МЦ.

25.   Через 24 часа выдержки раствора положение балок контролируется вновь, домкраты и регулировочные болты снимаются. В монтажную схему вносятся полученные координаты положения балок, координаты монтажных вилок (ушей), принятых за базовые.

26.   С базой на верхние балки выставляются предварительно нижние балки приспособления. Положение по осям Х, Z определяется по отвесу, положение по оси Y – нивелиром или (по решению технолога) через специальные координатные штанги.

27.   Собирается система реперных разъемов нижних балок, с помощью домкратов и регулировочных болтов балки выставляются окончательно.

28.   Установка нижних балок контролируется с помощью лазерного трекера, хвостовики реперных разъемов «заливаются» составом НИАТ-МЦ.

29.   Через 24 часа выдержки раствора положение балок контролируется еще раз, домкраты и регулировочные болты снимаются. В монтажную схему (схему замеров) вносятся полученные координаты положения нижних балок в местной системе координат и координаты взаимного расположения верхних и нижних балок.

30.   На УФЭ балок монтируются обводообразующие элементы, фермы фиксаторов КФО, кронштейны узлов навески, упоры, стыковые плиты и пр. СФЭ.

31.   Предварительно положение отверстий и плоскостей КФО и СФЭ в местной системе координат контролируется по размерам чертежа и монтажной схемы с помощью НКОС и нивелира.

32.   При выявлении недопустимых отклонений положения КФО и СФЭ, опорные вилки фермы (кронштейна) разбиваются, монтируется регулировочная система  и с ее помощью фиксатор вводится в заданное монтажной схемой положение.

33.   Истинное положение КФО, СФЭ контролируется с помощью лазерного трекера, а опорные вилки «заливаются» составом НИАТ-ЦМ.

34.   После выдержки состава НИАТ-ЦМ положение КФО, СФЭ контролируется еще раз, а регулировочная система демонтируется.

35.   С помощью лазерного трекера с базой на НКОС контролируются координаты всех точек КФО, контура и обрезы обводообразующих элементов, плоскости стыковых плит, оси узлов вращения и навески, положение узлов (вилок) базирования оснастки второго порядка. Заполняются разделы монтажной схемы и схемы замеров.

36.   Демонтируются линейки и реперные стойки НКОС. Рабочая поверхность и координатные отверстия опорных площадок НКОС консервируются и закрываются специальными пластинами Н = 2 мм из Д16Т на винтах.

37.   Окончательно комплектуется и монтируется согласно чертежу орг. оснастка приспособления: настилы, помосты, лестницы, стремянки и т.д.

38.   Каркас стапеля и орг. оснастка красятся согласно требованиям СТП и в цвета, принятые для данного изделия.

39.   На каркас стапеля в месте, указанном чертежом, крепится специальная бирка, на которой ударным шрифтом, согласно требованиям СТП, наносится общая информация о приспособлении, СЕ, доработках; ставится дата сдачи стапеля и клеймо контролера.

 

 

 

 

 

 

 

 

                  9.       ОФОРМЛЕНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ РАБОТ

 

Чертежи сборочных приспособлений выполняются в процессе курсового проектирования в соответствии с требованиями единой системы конструкторской документации (ЕСКД): форматы листов для выполнения чертежей СП должны соответствовать ГОСТ 2.301-68, а оформление основной надписи ГОСТ 3.104-68. Оформление спецификации к ним должно выполняться по ГОСТ 2.102-68. (17)

Для любого документа, выполненного в курсовом проекте, предусмотрено кодирование, позволяющее выделить из общего набора документов именно этот.

Структура кодирования включает в себя постоянную часть, неизменную для всех документов, относящихся к данному проекту, и переменную, характеризующую конкретный чертеж или документ.

Для курсового проекта по сборочным процессам постоянная часть кода содержит восемь знаков и включает:

ü  код вида самостоятельной работы – КП (курсовой проект);

ü  код специальности – 24.02.01. (Производство летательных аппаратов).

 

Переменная часть кода документа содержит:

ü  последние цифры года выпуска документа – 15 (2015 год);

ü  номер варианта индивидуального задания на курсовое проектирование – 09 (9-й вариант).

 

Таким образом, эта часть кода представляет собой вышеприведенную последовательность символов, разделенных точкой, и имеет вид: КП.10.24.02.01.09.

 

Переменная часть кода для чертежей СП характеризуется номером данного СП – (4 знака) – 0036;

ü  обозначение чертежа узла, к примеру, рамы (4 знака) – 0100;

ü  обозначение чертежа детали, фиксаторов (3 знака) – 003.

 

В соответствии с приведенной системой кодирования, обозначение сборочного чертежа на СП будет иметь вид:

КП.15.24.02.01.09.0036.0000.000 СБ,

 

ü    обозначение чертежа на сборку (узел) приспособления – КП.15.24.02.01.09.0036.0100.000 СБ;

 

ü  обозначение на деталь узла –   КП.15.24.02.01.09.0036.0100.002 СБ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетные схемы и коэффициенты к расчету рам приспособлений.

 

Расчетные схемы и коэффициенты к расчету рам приспособлений.

 
 

 

 

 


Приложение 3

Компоновка каркаса приспособления для сборки панели.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 3

Схема ложементов и координат УФО приспособления для сборки панели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 3

Чертеж ложемента и координат УФО приспособления для сборки панели

 

Приложение 3

 

Сборочный чертеж приспособления для сборки панели.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1.    Барвинок В.А. Основы технологии производства летательных аппаратов /                       В.А. Барвинок, П.Я. Пытьев, Е.П. Корнев. – М.: Машиностроение, 1995. – 400 с.

2.    Белоглазов И.М. Сборка клепаных конструкций летательных аппаратов: Учебное пособие / И.М. Белоглазов [и др.] – Самара: СГАУ, 2005. – 62 с.

3.    Волошин И.Н. Обеспечение точности обводов клепаных агрегатов самолетов / И.Н. Волошин. – М. Машиностроение, 1979. – 152 с.

4.    Григорьев В.П. Взаимозаменяемость агрегатов в самолетостроении / В.П. Григорьев. – М.: Машиностроение, 1969. – 258 с.

5.    Григорьев В.П. Сборка клепаных агрегатов самолетов и вертолетов / В.П. Григорьев. – М.: Машиностроение, 1975.

6.    Иванов Ю.Л. Современные технологические процессы сборки планера самолета / Ю.Л. Иванов [и др.] – М.: Машиностроение, 1999. – 304 с.

7.    Ильин В.А. Технология сборки и испытаний летательных аппаратов. Типовые расчеты в курсовом проекте / В.А. Ильин. – Ульяновск, УАвиаК, 1998. – 30 с.

8.    Кучер П.Н., Боборыкин Ю.А. Расчет точности увязки оснастки и точности изготовления самолетных конструкций: Учебное пособие, - Харьков; ХАИ, 1973, 36с.

9.    Кривов Г.А. Сборка узлов и агрегатов планера самолета RRJ с использованием отверстий в качестве сборочных баз / Г.А. Кривов. – Комсомольск-на-Амуре.: КнААПО, 2006. – 156 с.

10. Никольский А.А. Экономическое обоснование выбора оптимального варианта технологического процесса /А.А. Никольский. – МАТИ, 1959. – 84 с.

11. Пекарш А.И. Современные технологии агрегатно-сборочного производства самолетов / А.И. Пекарш [и др.]. – М.: Аграф-пресс, 2006. – 304 с.

12. Разумихин М.И. Расчет на прочность сборочной и контрольной оснастки / М.И. Разу-михин. – Куйбышев: КуАИ, 1962. – 150 с.

13. РТМ 1.4.1864-88. Сборка агрегатов широкофюзеляжных изделий. – НИАТ, 1989.

14. ТР-654. Монтаж и увязка сборочной оснастки без применения жестких носителей форм и размеров. – НИАТ, 1974. – 16 с.

15. ТР 1.4.1327-84. Координатно-монтажные стенды и их применение для монтажа элементов сборочных приспособлений. – НИАТ, 1985. – 64 с.

16. Федорченко Б.Д. Расчеты точности сборки и увязки в самолетостроении: Учебное пособие / Б.Д. Федорченко. – Харьков: ХАИ, 1986. – 68 с.

17. Щурова Л.В. Общие требования к выполнению курсовых проектов: Методическое пособие. – Ульяновск: УАвиаК, 2004. – 30 с.

    18. Колганов И.М. Технологичность авиационных конструкций, пути повышения. Часть 1:

Учебное пособие / И.М. Колганов, П.В. Дубровский, А.Н. Архипов. – Ульяновск:     

УлГТУ, 2003. – 148 с., ил.

      19. Колганов И.М. Сборочные работы при производстве широкофюзеляжных самолетов.

Технологические процессы, выбор варианта: Учебное пособие. – Ульяновск, 1999. -

96с.

 

 

 

 

 

 

 

Александр Николаевич Леонтьев

 

 

Технология производства летательных аппаратов 

 

 

Технология изготовления и сборки самолетных

  конструкций

 

Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования

                                         Специальность 24.02.01

 

 

 

 

Отв. за выпуск -  Л.Н. Подкладкина

Оригинал – макет -   Ж.Е. Бутенина, А.Н. Леонтьев

 

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

 

Подписано в печать _________  Формат 60х84/8.  Бумага писчая.

Печ. л. ___ Усл. печ. л. ___. Гарнитура Таймс. Тираж        экз.

Заказ №        .

 

Издательско – полиграфический центр Ульяновского авиационного колледжа.

Лицензия ПЛД №  78 – 33 от 15 июня 1998 года.

432059, г. Ульяновск, проспект Созидателей, 13.

 

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал "Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования для специальности 24.02.01 Производство летательных аппаратов"

Методические разработки к Вашему уроку:

Получите новую специальность за 2 месяца

PR-менеджер

Получите профессию

Няня

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 626 034 материала в базе

Скачать материал

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 10.01.2017 6807
    • DOCX 30.3 мбайт
    • 55 скачиваний
    • Рейтинг: 5 из 5
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Леонтьев Александр Николаевич. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Леонтьев Александр Николаевич
    Леонтьев Александр Николаевич
    • На сайте: 7 лет и 3 месяца
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 23845
    • Всего материалов: 15

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой

Курс профессиональной переподготовки

Копирайтер

Копирайтер

500/1000 ч.

Подать заявку О курсе

Курс повышения квалификации

Специалист в области охраны труда

72/180 ч.

от 1750 руб. от 1050 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 42 человека из 21 региона

Курс профессиональной переподготовки

Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе

Педагог-библиотекарь

300/600 ч.

от 7900 руб. от 3950 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 457 человек из 66 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Организация деятельности библиотекаря в профессиональном образовании

Библиотекарь

300/600 ч.

от 7900 руб. от 3950 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 281 человек из 66 регионов

Мини-курс

Эффективная самопрезентация

4 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 42 человека из 28 регионов

Мини-курс

Основы русского языка: морфология, синтаксис, лексика

4 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Оказание первой помощи

4 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 482 человека из 69 регионов