[學(xué)習(xí)]飛機(jī)制造中的尺寸傳遞體系及其實現(xiàn)

1、第二章 飛機(jī)制造中的尺寸傳遞體系及其實現(xiàn),,由傳統(tǒng)的飛機(jī)制造模式可知，由于飛機(jī)產(chǎn)品的特殊性，飛機(jī)制造技術(shù)及其過程與一般的機(jī)械制造有著明顯的不同，有自己的獨特之處。其中關(guān)鍵之一是，如何保證通過種種環(huán)節(jié)制造出來的飛機(jī)，其幾何形狀和尺寸是設(shè)計人員所需要的，不僅使飛機(jī)能順利地裝配出來，而且能滿足使用和維護(hù)的需要。怎樣使圖紙上飛機(jī)的幾何形狀和尺寸能正確無誤地傳遞到最后的產(chǎn)品上，且其零件、部件是互換協(xié)調(diào)的，這就是制造工程的任務(wù)。因此，需要技術(shù)人員采

2、取一系列技術(shù)措施來保證這一任務(wù)的實現(xiàn)。,,第二章 飛機(jī)制造中的尺寸傳 遞體系及其實現(xiàn),2.1 飛機(jī)制造的互換和協(xié)調(diào),2.1.1 互換和協(xié)調(diào)的基本概念,飛機(jī)制造中的互換性(即完全互換性)是指，相互配合的飛機(jī)結(jié)構(gòu)單元(部件、組件或零件)在分別制造后進(jìn)行裝配或安裝時，除設(shè)計規(guī)定的調(diào)整外，不需選配和補(bǔ)充加工(如切割、銼銑、鉆鉸、敲修等)，即能滿足所有幾何尺寸、形位參數(shù)和物理功能上的要求。飛機(jī)制造中的互換性包括幾

3、何形狀互換性和物理功能互換性兩個方面的內(nèi)容。它是由飛機(jī)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)上的特點所決定的?；Q性只是對同一飛機(jī)結(jié)構(gòu)單元而言的。,2.1 飛機(jī)制造的互換和協(xié)調(diào),2.1.1 互換和協(xié)調(diào)的基本概念,協(xié)調(diào)性則是指，兩個或多個相互配合或?qū)拥娘w機(jī)結(jié)構(gòu)單元之間、飛機(jī)結(jié)構(gòu)單元與它們的工藝裝備之間、成套的工藝裝備之間，配合尺寸和形狀的一致性程度。一致性程度越高，則其協(xié)調(diào)性越好，協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度越高。協(xié)調(diào)性僅指幾何參數(shù)而言。 應(yīng)當(dāng)指出：不應(yīng)把保證飛機(jī)制造中的互

4、換性和協(xié)調(diào)性與追求高準(zhǔn)確度(即實際尺寸與設(shè)計尺寸的一致程度)混為一談。例如，對有足夠設(shè)計補(bǔ)償和無設(shè)計補(bǔ)償?shù)膬煞N設(shè)計分離面，在其制造準(zhǔn)確度相同時，前者能毫無困難地達(dá)到互換和協(xié)調(diào)要求，而后者則不能。對工藝分離面也是如此。,2.1 飛機(jī)制造的互換和協(xié)調(diào),2.1.1 互換和協(xié)調(diào)的基本概念,飛機(jī)結(jié)構(gòu)單元的互換性按性質(zhì)可分為兩種：一種是使用互換性，另一種是生產(chǎn)互換性(或稱為裝配互換性)。 使用互換性是指，為了保證飛機(jī)的正常使用，對在使用中可

5、能損壞的機(jī)體部件、組合件(如機(jī)翼、尾翼、活動面、各種艙門、口蓋等)或成品件(如發(fā)動機(jī)、特種設(shè)備、儀表、油箱等)，要求具有不經(jīng)挑選和補(bǔ)充加工就能更換，并在更換后不影響飛機(jī)使用性能的特性。 飛機(jī)上的成品件雖然裝在機(jī)體上，但不是飛機(jī)制造廠本身所生產(chǎn)的；因此，對機(jī)體和成品件的互換性又稱為外部互換性，對機(jī)體內(nèi)各結(jié)構(gòu)單元的互換性稱為內(nèi)部互換性。,2.1 飛機(jī)制造的互換和協(xié)調(diào),2.1.1 互換和協(xié)調(diào)的基本概念,生產(chǎn)互換性是指，為了保證生產(chǎn)的正

6、常進(jìn)行，對飛機(jī)的零件、裝配件、段件和部件在裝配或?qū)訒r，不經(jīng)挑選或修配就能滿足裝配或?qū)右蠖挥绊懏a(chǎn)品裝配質(zhì)量的特性。要求具有生產(chǎn)互換性的范圍比使用互換性的范圍要廣得多。 這里需要強(qiáng)調(diào)的是互換性與協(xié)調(diào)性的關(guān)系，即協(xié)調(diào)性是保證互換性的必要條件。只有在解決了結(jié)構(gòu)元件之間協(xié)調(diào)性的基礎(chǔ)上，才有條件全面深入地解決互換性問題。而達(dá)到了協(xié)調(diào)性的結(jié)構(gòu)元件，并非都具有互換性；達(dá)到了互換性的結(jié)構(gòu)元件，則必然具有協(xié)調(diào)性。鑒于上述聯(lián)系，在飛機(jī)制造中，通常

7、把這兩個不同概念的術(shù)語合稱為互換協(xié)調(diào)。,2.1 飛機(jī)制造的互換和協(xié)調(diào),2.1.2 飛機(jī)制造中的互換要求,1．氣動力外形的互換要求 氣動力外形的互換是飛機(jī)產(chǎn)品的特殊要求，因為氣動力性能是評價飛機(jī)產(chǎn)品性能的一個極為主要的內(nèi)容。而飛機(jī)的大部分零件都是與氣動外形有關(guān)的，有的是直接構(gòu)成飛機(jī)的外形，有的是通過與其他零件裝配后對飛機(jī)的氣動外形產(chǎn)生影響。 氣動力外形的互換包括兩個內(nèi)容：一是組合件和部件本身的氣動力外形達(dá)到互換要求；二是組合件

8、、部件安裝在飛機(jī)上后，達(dá)到與相鄰組合件和部件相對位置的技術(shù)要求。例如，當(dāng)機(jī)翼部件在總裝時，或在使用中因損壞而更換時，用任一機(jī)翼裝上飛機(jī)后，飛機(jī)的上反角、安裝角和后掠角等有關(guān)相對位置的幾何參數(shù)，也應(yīng)完全符合技術(shù)條件的要求。,2.1 飛機(jī)制造的互換和協(xié)調(diào),2.1.2 飛機(jī)制造中的互換要求,2．部件對接接頭的互換要求 要求互換的組合件或部件，在與相鄰的組合件或部件相對接時，應(yīng)當(dāng)不需要任何修配或補(bǔ)充加工即能接合在一起，而且對接后能達(dá)到規(guī)

9、定的技術(shù)要求。 因為飛機(jī)各部分之間往往采用空間多點的復(fù)雜連接形式，所以，保證互換要求也需要采用一些特殊的方法?，F(xiàn)以某機(jī)的中翼和外翼對接為例，介紹它們對對接的要求，包括： 對接接頭叉耳間的配合要求和對接螺栓孔的同心度要求； 對接處蒙皮對縫的間隙要求； 對接處兩個部件端面的切面外形的吻合性要求； 兩個部件內(nèi)各種導(dǎo)管、電纜等在對接面處連接的技術(shù)要求。,2.1 飛機(jī)制造的互換和協(xié)調(diào),2.1.2 飛機(jī)制造中的互換要求,3．

10、強(qiáng)度互換要求 對于零件、組合件和部件，它們的物理機(jī)械性能和加工尺寸應(yīng)保持在一定的誤差范圍內(nèi)，以保證產(chǎn)品的強(qiáng)度和使用可靠性。 4．重量(包括重心)互換要求 飛機(jī)的重量及重心對飛機(jī)的性能有重要影響，因此，要求生產(chǎn)出的組合件和部件的重量及重心應(yīng)符合技術(shù)條件的規(guī)定。,2.1 飛機(jī)制造的互換和協(xié)調(diào),2.1.3保證互換性的意義,在飛機(jī)制造中，當(dāng)飛機(jī)的零件、組合件、段件和部件具有生產(chǎn)和使用互換性時，不但可以減少裝配和對接時的修

11、配工作量，節(jié)省大量工時，縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本，有利于組織有節(jié)奏的批量生產(chǎn)，而且可避免出現(xiàn)由于強(qiáng)迫裝配而產(chǎn)生的裝配變形，以及飛機(jī)結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的裝配殘余應(yīng)力和局部應(yīng)力的集中(這種集中對飛機(jī)的使用壽命和安全有害)。同時，當(dāng)飛機(jī)某個零件、組合件、段件或部件在使用中被損壞后，能用備件迅速更換，不會由于局部的損壞而影響飛機(jī)的正常使用，從而可延長飛機(jī)的使用壽命，保證飛機(jī)的使用性能。因此，保證飛機(jī)零件、部件生產(chǎn)和使用的互換性，對飛機(jī)的制造和使用都有

12、重要意義。,2.1 飛機(jī)制造的互換和協(xié)調(diào),2.1.3保證互換性的意義,但是，飛機(jī)機(jī)體的結(jié)構(gòu)和形狀都很復(fù)雜，并且零件的數(shù)量多、尺寸大、剛性小，容易產(chǎn)生變形；在飛機(jī)制造過程中工藝流程長，所用工藝裝備的種類和數(shù)量繁多，產(chǎn)生誤差的環(huán)節(jié)多。因此，影響互換、協(xié)調(diào)的因素很多。然而，用戶日益要求提高產(chǎn)品的使用性能，制造中又要保證飛機(jī)結(jié)構(gòu)件具有協(xié)調(diào)和互換的高度準(zhǔn)確性。長期以來保證互換、協(xié)調(diào)就成為飛機(jī)制造中的難點，也是飛機(jī)制造技術(shù)不同于一般機(jī)械制造技術(shù)的

13、重要之處，這正是飛機(jī)制造技術(shù)的特點；因此,飛機(jī)制造的工程技術(shù)人員一直苦苦尋求提高飛機(jī)制造準(zhǔn)確度的各種方法和途徑。直到近幾年來計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展和數(shù)字化技術(shù)的全面應(yīng)用，飛機(jī)制造技術(shù)中的互換協(xié)調(diào)問題才得到較好的解決。,2.1 飛機(jī)制造的互換和協(xié)調(diào),2.1.3保證互換性的意義,特別是波音公司在研制波音777和波音737 飛機(jī)過程中，采用了全數(shù)字化技術(shù)，不僅提高了飛機(jī)性能，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，而且大幅度地縮短了飛機(jī)的研制周期，降低了飛機(jī)制造成

14、本，最大限度地滿足了客戶的要求。,2.2 保證互換協(xié)調(diào)的 尺寸傳遞原理,從保證飛機(jī)產(chǎn)品幾何準(zhǔn)確度的角度來看，產(chǎn)品的制造過程乃是將產(chǎn)品圖樣上的理論尺寸以最小的誤差傳遞到產(chǎn)品上去的過程。在采用傳統(tǒng)的飛機(jī)制造模式來制造薄壁結(jié)構(gòu)的飛機(jī)時，由于飛機(jī)結(jié)構(gòu)的特點，大部分的結(jié)構(gòu)零件，特別是與外形有關(guān)的零件，多為尺寸大、剛性小、形伏和配合關(guān)系復(fù)雜、容易變形的鈑金零件和型材零件。,2.2 保證互換協(xié)調(diào)的 尺寸傳遞原理,2.2.1

15、保證協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度的基本方法,無論是采用一般機(jī)器制造中的公差配合制度，還是采用模線樣板方法作為飛機(jī)制造中保證互換性的方法，產(chǎn)品互換性的基礎(chǔ)都是保證生產(chǎn)準(zhǔn)確度、制造準(zhǔn)確度和協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度。,2.2 保證互換協(xié)調(diào)的 尺寸傳遞原理,我們知道，制造任何一種零件，其幾何形狀和尺寸的形成一般都是根據(jù)圖紙所確定的理論形狀和尺寸，在生產(chǎn)中通過一定的量具、工藝裝備(夾具、模具等)或機(jī)床而獲得的。在這一過程中，首先需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的尺度和量具，制造出生產(chǎn)過

16、程中使用的各種測量工具或儀器；然后用它們制造各種工藝裝備；最后通過工藝裝備或機(jī)床來加工出工件的形狀和尺寸。由此可見，整個生產(chǎn)過程是尺寸的傳遞過程。,2.2.1 保證協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度的基本方法,2.2 保證互換協(xié)調(diào)的 尺寸傳遞原理,2.2.1 保證協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度的基本方法,顯然，要使兩個相互配合零件的同名尺寸相互協(xié)調(diào)，它們的尺寸傳遞過程之間就必然存在一定的聯(lián)系。如圖2.1所示，零件A和B是要相互協(xié)調(diào)的。假定LA和LB是協(xié)調(diào)尺寸，則它

17、們的形成經(jīng)過了許多次尺寸傳遞，其中有的是兩個尺寸公共的環(huán)節(jié)，有的是兩個尺寸各自的環(huán)節(jié)。后者將產(chǎn)生兩個尺寸的協(xié)調(diào)誤差 AB。 在生產(chǎn)中有3種不同原則來取得LA、LB兩個尺寸協(xié)調(diào)的過程，也即3種尺寸傳遞的過程：獨立制造原則、相互聯(lián)系原則和相互修配(或補(bǔ)償)原則。 下面詳細(xì)討論各種協(xié)調(diào)原則的原理和特點。,2.2 保證互換協(xié)調(diào)的 尺寸傳遞原理,2.2.2 按獨立制造原則進(jìn)行協(xié)調(diào),2.2 保證互換協(xié)調(diào)的 尺寸

18、傳遞原理,2.2.2 按獨立制造原則進(jìn)行協(xié)調(diào),這種協(xié)調(diào)原則傳遞尺寸的過程如圖2.2所示。它是以標(biāo)準(zhǔn)尺上所定的原始尺寸來開始尺寸傳遞的。對于LA和LB，原始尺寸是它們發(fā)生聯(lián)系的環(huán)節(jié)，被稱為公共環(huán)節(jié)。在這里，尺寸傳遞過程中只有一個公共環(huán)節(jié)，以后的各個環(huán)節(jié)都是單獨進(jìn)行的，所以，稱它為獨立制造原則。,2.2 保證互換協(xié)調(diào)的 尺寸傳遞原理,2.2.1 保證協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度的基本方法,由此得出一個重要結(jié)論：對于相互配合的零件，當(dāng)按獨立制造

19、原則對其進(jìn)行協(xié)調(diào)時，協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度實際上要低于各個零件本身的制造準(zhǔn)確度。 現(xiàn)以圖2.3所示的口蓋與蒙皮的協(xié)調(diào)為例，討論這種協(xié)調(diào)原則的應(yīng)用。對口蓋與蒙皮開口之間的間隙要求比較小，而且要均勻。但是，口蓋直徑D的偏差即使是幾毫米，且在使用上并不造成任何困難，也不會對飛機(jī)性能有任何影響。由此可見，對兩個零件協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度的要求比每個零件制造準(zhǔn)確度的要求要高。,2.2 保證互換協(xié)調(diào)的 尺寸傳遞原理,2.2.3 按相互聯(lián)系原則進(jìn)行協(xié)調(diào),按

20、相互聯(lián)系原則傳遞尺寸的過程如圖2.5所示。當(dāng)零件按相互聯(lián)系制造原則進(jìn)行協(xié)調(diào)時，零件之間的協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度只取決于各零件尺寸單獨傳遞的那些環(huán)節(jié)，而尺寸傳遞過程中公共環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確度，并不影響零件之間的協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度。此時，制造誤差的方程式可寫成下列形式。,2.2 保證互換協(xié)調(diào)的 尺寸傳遞原理,2.2.3 按相互聯(lián)系原則進(jìn)行協(xié)調(diào),從這里又得出一個重要結(jié)論：如果其他條件相同，那么當(dāng)采用獨立制造和相互聯(lián)系制造兩種不同的協(xié)調(diào)原則時，即使零件制造的

21、準(zhǔn)確度相同，得到的協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度也不同。按相互聯(lián)系制造原則能得到更高的協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度。而且，在尺寸傳遞過程中，公共環(huán)節(jié)數(shù)量愈多，協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度也就愈高。,2.2 保證互換協(xié)調(diào)的 尺寸傳遞原理,2.2.3 按相互聯(lián)系原則進(jìn)行協(xié)調(diào),現(xiàn)仍以前面列舉的口蓋與蒙皮協(xié)調(diào)為例來說明這種協(xié)調(diào)過程，如圖2.6所示。首先通過測量工具按圖紙上的設(shè)計尺寸加工出口蓋樣板。這塊樣板就作為加工口蓋和蒙皮的共同標(biāo)準(zhǔn)，即按樣板加工口蓋，按樣板在蒙皮上制出孔，此時，口蓋

22、樣板加工的準(zhǔn)確度只影響零件的制造準(zhǔn)確度，而不影響零件之間的協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度。,2.2 保證互換協(xié)調(diào)的 尺寸傳遞原理,2.2.4 按相互修配原則進(jìn)行協(xié)調(diào),按相互修配原則傳遞尺寸的過程如圖2.7所示，它的聯(lián)系系數(shù)K最大。在一般情況下，按這種協(xié)調(diào)原則比按相互聯(lián)系制造原則能夠達(dá)到更高的協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度。此時，制造誤差的方程式也可寫成下列形式： 協(xié)調(diào)誤差帶基本公式為 wAB=wm+1,2.2 保證互換協(xié)調(diào)的 尺寸傳遞

23、原理,2.2.5 3種尺寸傳遞原則的應(yīng)用,上面討論了3種不同的協(xié)調(diào)原則(或尺寸傳遞體系)的基本原理和特點，本節(jié)則介紹它們在飛機(jī)制造中的應(yīng)用。 (1)根據(jù)飛機(jī)構(gòu)造和制造的特點，對于與氣動外形有關(guān)的零件，要達(dá)到較高的制造準(zhǔn)確比較困難，或者在經(jīng)濟(jì)上不合理。但是，為了保證互換，首先必須保證協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度。實際上，飛機(jī)生產(chǎn)中出現(xiàn)的大量問題是協(xié)調(diào)方面的問題。若采用獨立制造原則，為了達(dá)到協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度要求，就必須對零件的制造準(zhǔn)確度提出更高的要求。這一點

24、用目前常規(guī)的制造方法是難以到的。,2.2 保證互換協(xié)調(diào)的 尺寸傳遞原理,2.2.5 3種尺寸傳遞原則的應(yīng)用,(2)對形狀復(fù)雜的零件采用相互聯(lián)系制造原則。在制造過程中，將那些技術(shù)難度大、制準(zhǔn)確度不可能達(dá)到很高的環(huán)節(jié)，作為尺寸傳遞的公共環(huán)節(jié)，這樣就能顯著地提高零件之間的調(diào)準(zhǔn)確度。由于飛機(jī)構(gòu)造上的特點，采用這種原則來保證協(xié)調(diào)具有特別重要的現(xiàn)實意義。而立制造原則僅適用于那些形狀比較簡單的零件，例如起落架、操縱系統(tǒng)等機(jī)械加工類零件。

25、,2.2 保證互換協(xié)調(diào)的 尺寸傳遞原理,2.2.5 3種尺寸傳遞原則的應(yīng)用,(3)采用獨立制造原則便于組織生產(chǎn)，能夠平行、獨立地制造零件、組合件或部件以及種工藝裝備，故擴(kuò)大了制造工作面。這有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備期，也便于開展廣泛的協(xié)作。而采用相互聯(lián)系制造原則時，生產(chǎn)中所用的工藝裝備都必須按一定的協(xié)調(diào)關(guān)系依次制造，顯然使生產(chǎn)準(zhǔn)備期拖長。,2.2 保證互換協(xié)調(diào)的 尺寸傳遞原理,2.2.5 3種尺寸傳遞原則的應(yīng)用,(4

26、)按相互修配原則進(jìn)行協(xié)調(diào)，雖然能夠保證零件之間有很好的協(xié)調(diào)性，但不能滿足零件互換性的要求。而且修配勞動量大，裝配周期長。只有當(dāng)其他協(xié)調(diào)原則在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都不合理，而且不要求零件具有互換性時，才采用這一協(xié)調(diào)原則。一般在飛機(jī)成批生產(chǎn)中都盡量少用該協(xié)調(diào)原則，而在飛機(jī)試制中應(yīng)用較多。,2.2 保證互換協(xié)調(diào)的 尺寸傳遞原理,2.2.5 3種尺寸傳遞原則的應(yīng)用,計算機(jī)輔助設(shè)計和計算機(jī)輔助制造技術(shù)的迅速發(fā)展，即數(shù)字化產(chǎn)品定義的逐步推廣

27、，為在飛機(jī)制造中廣泛采用獨立制造原則創(chuàng)造了條件。飛機(jī)的外形可以通過建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型來準(zhǔn)確地加以描述，飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的幾何形狀和尺寸也可以準(zhǔn)確地存儲在計算機(jī)內(nèi)。在此基礎(chǔ)上，產(chǎn)品的幾何信息就直接傳遞給計算機(jī)繪圖設(shè)備和數(shù)控加工設(shè)備，以輸出圖形和進(jìn)行加工。這樣，機(jī)械加工零件、成形模具以及與外形有關(guān)的工藝定位件等工藝裝備，可以達(dá)到很高的制造準(zhǔn)確度。這不但保證了協(xié)調(diào)要求，還可能提高協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度。因此，隨著計算機(jī)輔助設(shè)計和計算機(jī)輔助制造技術(shù)應(yīng)用的深入，飛

28、機(jī)產(chǎn)品的全數(shù)字化定義有利于在飛機(jī)制造中實現(xiàn)獨立制造原則以及實施并行工程，這是飛機(jī)制造技術(shù)的發(fā)展方向。,2.3 典型的尺寸傳遞體系,在飛機(jī)制造中，尺寸和形狀的傳遞過程可以歸納為3種方式，即按圖樣尺寸和公差傳遞、按模擬量傳遞和按數(shù)字量傳遞。,2.3 典型的尺寸傳遞體系,2.3.1 對尺寸傳遞體系的設(shè)計要求,第一章已經(jīng)提到，用模線樣板方法來協(xié)調(diào)產(chǎn)品的形狀和尺寸是傳統(tǒng)飛機(jī)制造中尺寸傳遞的特點。這個方法是基于產(chǎn)品相互聯(lián)系制造的原則，借助形狀

29、和尺寸的專門實物樣件，從飛機(jī)圖紙傳遞形狀和尺寸到所制造的零件和產(chǎn)品上。而在這個過程中，原始尺寸所形成的一些誤差，也伴隨著形狀和尺寸的傳遞而轉(zhuǎn)移。這些誤差的積累(相加或相減)最終體現(xiàn)到產(chǎn)品最后的形狀和尺寸上。由此可知，協(xié)調(diào)路線設(shè)計得如何會直接影響產(chǎn)品的制造準(zhǔn)確度和協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度。因此，對設(shè)計協(xié)調(diào)路線提出的基本要求是：保證飛機(jī)零件、組合件、段件和部件的互換性，即保證它們主要的幾何參數(shù) 外形、接頭和分離面的互換性。,2.3 典型的尺寸傳遞體系

30、,2.3.1 對尺寸傳遞體系的設(shè)計要求,協(xié)調(diào)路線的設(shè)計受到產(chǎn)品的構(gòu)造、工藝特點和生產(chǎn)條件等諸因素的制約，但它應(yīng)該保證制造各階段中尺寸和形狀(特別是相配合表面)的制造準(zhǔn)確度和協(xié)調(diào)性。 設(shè)計協(xié)調(diào)路線應(yīng)特別注意保證基準(zhǔn)零件或組合件的準(zhǔn)確度。在裝配時，如果以蒙皮表面為基準(zhǔn)在裝配型架內(nèi)定位，那么必須保證制造蒙皮的工藝裝備和裝配型架能很好地協(xié)調(diào)；如果以零件骨架為基準(zhǔn)在裝配型架內(nèi)定位，則要注意零件骨架外形和裝配型架卡板能很好地協(xié)調(diào)；如果按裝配孔

31、裝配，則必須保證制造基準(zhǔn)零件的工藝裝備之間的協(xié)調(diào)等。,2.3 典型的尺寸傳遞體系,2.3.1 對尺寸傳遞體系的設(shè)計要求,同時，協(xié)調(diào)路線的設(shè)計應(yīng)當(dāng)滿足：從模線、樣板、工藝裝備直到零件的形狀和尺寸，其傳環(huán)節(jié)應(yīng)盡可能少，且這些環(huán)節(jié)的誤差量為最小，而其中公共環(huán)節(jié)的數(shù)量為最大。 在飛機(jī)生產(chǎn)中，以模線樣板為基礎(chǔ)的工件、工藝裝備以及它們之間在幾何形狀與尺寸上協(xié)調(diào)系統(tǒng)，可大致歸結(jié)為模線樣板 標(biāo)準(zhǔn)樣件、模線樣板 局部標(biāo)準(zhǔn)樣件兩種典型的協(xié)調(diào)系統(tǒng)即兩

32、種模擬量尺寸傳遞體系。此外，由于各工廠的技術(shù)條件、傳統(tǒng)習(xí)慣以及裝配方法不同，工件形狀與尺寸的協(xié)調(diào)過程也有些差別。,2.3 典型的尺寸傳遞體系,2.3.2 模線樣板 標(biāo)準(zhǔn)樣件協(xié)調(diào)系統(tǒng),模線樣板 標(biāo)準(zhǔn)樣件協(xié)調(diào)系統(tǒng)是一種適于成批生產(chǎn)小型飛機(jī)的協(xié)調(diào)系統(tǒng)。它的原始依據(jù)是模線樣板。根據(jù)樣板來制造安裝標(biāo)準(zhǔn)樣件，通過安裝標(biāo)準(zhǔn)樣件來制造裝配型架。也可以直接用樣板安裝一些平面組合件的裝配夾具。安裝標(biāo)準(zhǔn)樣件可以造成組合式的、分別用于制造各有關(guān)工件的裝配夾

33、具。也可以單獨制造組合件標(biāo)準(zhǔn)樣件，但須經(jīng)過部件反標(biāo)準(zhǔn)樣件協(xié)調(diào)。,2.3 典型的尺寸傳遞體系,2.3.2 模線樣板 標(biāo)準(zhǔn)樣件協(xié)調(diào)系統(tǒng),零件生產(chǎn)工藝裝備的制造依據(jù)隨零件形狀的類型而異。對于平面彎曲零件或單曲度的零件和板件，它們的形狀和尺寸是通過取自理論模線和結(jié)構(gòu)模線的成套生產(chǎn)樣板來協(xié)調(diào)的，并用這些樣板來制造與檢驗零件和工藝裝備(如成形?；蛐吞?。 這種協(xié)調(diào)依據(jù)保證了具有復(fù)雜曲面外形的飛機(jī)零件之間的協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度。因此，對于雙曲度

34、零件，則通過切面樣板制造的外形標(biāo)準(zhǔn)樣件來協(xié)調(diào)。這類零件的成形模具(例如制造蒙皮的拉伸模)是經(jīng)過由外形樣件制造的過渡模而翻制成的。由于引用了外形標(biāo)準(zhǔn)樣件，從而解決了用平面樣板無法解決的復(fù)雜空間表面外形的協(xié)調(diào)問題。這不僅保證了零件工藝裝備之間的協(xié)調(diào)，還保證了零件工藝裝備與裝配工藝裝備之間的協(xié)調(diào)。,2.3 典型的尺寸傳遞體系,2.3.2 模線樣板 標(biāo)準(zhǔn)樣件協(xié)調(diào)系統(tǒng),該協(xié)調(diào)系統(tǒng)有以下特點： 對復(fù)雜型面使用外形標(biāo)準(zhǔn)樣件來協(xié)調(diào)，這提高了零件

35、的協(xié)調(diào)性； 在生產(chǎn)中出現(xiàn)不協(xié)調(diào)問題時，檢查方便、直觀。 但是，制造標(biāo)準(zhǔn)樣件的周期長，技術(shù)要求高，所需費用多。例如，我國20世紀(jì)60年代代初的殲-6全機(jī)標(biāo)準(zhǔn)樣件的制造費用當(dāng)時為3 000萬元，現(xiàn)在制造這種樣件可能需要幾億元。而對于大、中型飛機(jī)，制造標(biāo)準(zhǔn)樣件還存在種種問題。因此，現(xiàn)在這個協(xié)調(diào)路線已不適用。,2.3 典型的尺寸傳遞體系,2.3.3 模線樣板 局部標(biāo)準(zhǔn)樣件協(xié)調(diào)系統(tǒng),模線樣板 局部標(biāo)準(zhǔn)樣件協(xié)調(diào)系統(tǒng)是當(dāng)前飛機(jī)生產(chǎn)中常用的

36、一種協(xié)調(diào)系統(tǒng)。它采用型架裝配機(jī)、劃線鉆孔臺和光學(xué)儀器等通用工具，并附加平面樣板和局部標(biāo)準(zhǔn)樣件作為協(xié)調(diào)全部工藝裝備的依據(jù)。在裝配型架的安裝中，由于使用光學(xué)儀器，進(jìn)而發(fā)展到使用激光準(zhǔn)直儀，大大提高了裝配型架安裝的準(zhǔn)確度。因此，這個協(xié)調(diào)系統(tǒng)雖然不用大尺寸的安裝標(biāo)準(zhǔn)樣件，而在裝配工藝裝備之間仍然可以獲得較好的協(xié)調(diào)性。,2.3 典型的尺寸傳遞體系,2.3.4 以飛機(jī)外形的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)系統(tǒng) 數(shù)字量尺寸傳遞體系,在飛機(jī)制造中，過去傳統(tǒng)方

37、式采用的是模線樣板 局部標(biāo)準(zhǔn)樣件協(xié)調(diào)系統(tǒng)。它的特點是：采用相互聯(lián)系的制造方法，在制造過程中通過實物的模擬量(模線、樣板、標(biāo)準(zhǔn)樣件)來傳遞產(chǎn)品的形狀和尺寸，以達(dá)到生產(chǎn)工藝裝備之間的協(xié)調(diào)性和零件、裝配件和部件的互換性。,2.4 模線樣板技術(shù),2.4.1 模線樣板技術(shù)的內(nèi)容和作用,飛機(jī)必須具有光滑流線且合乎氣動力學(xué)要求的幾何形狀，其大量零件具有與氣動力外形有關(guān)的曲線或曲面外形，且要求互相協(xié)調(diào)。同時，飛機(jī)零件大部分用板材制造，其尺寸較大，剛

38、度差，不便用通用量具來度量其外形尺寸。因此，在飛機(jī)制造中必須采用一種與一般機(jī)器制造業(yè)不同的技術(shù) 模線樣板技術(shù)，以保證制造出的各種工藝裝備和零件互相協(xié)調(diào)，并能順利進(jìn)行裝配，制造出符合設(shè)計要求的飛機(jī)。,2.4 模線樣板技術(shù),2.4.1 模線樣板技術(shù)的內(nèi)容和作用,模線技術(shù)起源于造船工業(yè)，20世紀(jì)40年代已傳入飛機(jī)制造業(yè)中。隨著飛機(jī)性能的提高，其結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，對氣動力外形的精度要求也愈來愈高。同時，由于新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備的出現(xiàn)，模線樣

39、板技術(shù)也不斷發(fā)展?，F(xiàn)今飛機(jī)制造業(yè)中的模線樣板技術(shù)不論在規(guī)模上，還是在技術(shù)程度上，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了以往用于造船工業(yè)中的模線技術(shù)。,2.4 模線樣板技術(shù),2.4.1 模線樣板技術(shù)的內(nèi)容和作用,模線樣板技術(shù)包括模線和樣板兩部分內(nèi)容。模線是由模線設(shè)計員根據(jù)設(shè)計所發(fā)出的圖紙而繪制的圖樣；樣板則是按照模線或數(shù)據(jù)而加工成的專用量具。模線通常又分成理論模線和結(jié)構(gòu)模線兩大類。理論模線按飛機(jī)理論圖繪制。它表示飛機(jī)部件的理論外形(氣動力外形)和各種軸線(坐標(biāo)

40、基準(zhǔn)線和各種結(jié)構(gòu)軸線)，主要用于繪制結(jié)構(gòu)模線時確定理論外形和各種軸線，也供加工樣板用。它是飛機(jī)外形的原始依據(jù)。結(jié)構(gòu)模線是根據(jù)設(shè)計所發(fā)出的結(jié)構(gòu)圖來繪制的，主要用于加工各種樣板。結(jié)構(gòu)模線的繪制過程也是對飛機(jī)結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)的驗證過程。由此可知，模線樣板是傳統(tǒng)飛機(jī)制造技術(shù)中尺寸傳遞的主要方法。,2.4 模線樣板技術(shù),2.4.2 我國模線樣板技術(shù)的發(fā)展,我國的模線樣板技術(shù)是隨著航空工業(yè)的建立而發(fā)展起來的，至今已有約40年的歷史，其間大致經(jīng)歷了4個發(fā)展

41、階段。 第1階段：1952 年。各飛機(jī)廠剛剛組建模線樣板車間，開始用手工計算和幾何作圖來繪制模線，采用噴漆的鋼板作為圖板，用鋼針畫線，手工移形。,2.4 模線樣板技術(shù),2.4.2 我國模線樣板技術(shù)的發(fā)展,第2階段：1959～1963年。開始應(yīng)用二次曲線等解析計算法來計算飛機(jī)理論外形，應(yīng)用畫線鉆孔臺來鉆制圖板和樣板上的基準(zhǔn)孔以及畫基準(zhǔn)線，提高了理論模線的繪制精度以及外形檢驗樣板(結(jié)構(gòu)模線)、樣件樣板、夾具樣板等的制造和定位精度。,2

42、.4 模線樣板技術(shù),2.4.2 我國模線樣板技術(shù)的發(fā)展,第3階段：1964 年。開始應(yīng)用聚酯薄膜繪制模線，并應(yīng)用接觸曬相法復(fù)制模線和移形，提高了模線和樣板的移形精度和樣板的生產(chǎn)效率。 第4階段：從20世紀(jì)70年代初開始至今。隨著計算機(jī)技術(shù)發(fā)展起來的CAD/CAM技術(shù)的引入，對傳統(tǒng)的模線樣板技術(shù)產(chǎn)生了并將繼續(xù)產(chǎn)生重大影響。 近幾年來，我國各飛機(jī)制造廠都引進(jìn)或自行開發(fā)了幾何建模和圖形繪制軟件，并在不同范圍內(nèi)、不同程度上實現(xiàn)了

43、自動化數(shù)控繪制模線，較大地提高了模線的繪制精度和效率，使模線設(shè)計員基本上擺脫了傳統(tǒng)的手工作業(yè)方式。,2.4 模線樣板技術(shù),2.4.2 我國模線樣板技術(shù)的發(fā)展,數(shù)控繪圖機(jī)保證了模線繪制的重復(fù)精度，并可以對稱或重復(fù)繪制模線，減少了用于移形的標(biāo)準(zhǔn)樣板，擴(kuò)大了樣板制造的平行工作面，提高了樣板的制造效率。 CAD技術(shù)的發(fā)展使得產(chǎn)品設(shè)計和模線設(shè)計正在逐步靠攏。在新機(jī)研制中，已廣泛采用統(tǒng)一的飛機(jī)外形數(shù)學(xué)模型。模線CAD數(shù)據(jù)庫已愈來愈多地為數(shù)控加

44、工和數(shù)控測量提供各類數(shù)據(jù)。模線設(shè)計已可直接調(diào)用產(chǎn)品設(shè)計的圖形信息。國際上廣為流行的"無尺寸圖"技術(shù)(即圖紙模線合一)正逐步為人們所重視，在我國設(shè)計"無尺寸圖"的技術(shù)和條件已逐步成熟。隨著CAD技術(shù)的進(jìn)步，模線樣板技術(shù)正迎來一個新的發(fā)展階段。,2.4 模線樣板技術(shù),2.4.3 理論模線,按照飛機(jī)理論圖紙和飛機(jī)工藝要求進(jìn)行設(shè)計，以飛機(jī)部件、組件的理論外形和結(jié)構(gòu)軸線為主要繪制內(nèi)容，以1:1的比例精確

45、地畫在金屬平板或聚酯薄膜上的圖樣，被稱為飛機(jī)理論模線。,2.4 模線樣板技術(shù),2.4.4 結(jié)構(gòu)模線2.4.4.1 結(jié)構(gòu)模線的作用,結(jié)構(gòu)模線是對飛機(jī)部件某個切面按1:1比例繪制的結(jié)構(gòu)裝配圖。在結(jié)構(gòu)模線上繪制的內(nèi)容有設(shè)計基準(zhǔn)線，以及該切面上全部零件的外形和所在位置。結(jié)構(gòu)模線上的切面外形線是從理論模線復(fù)制來的，或者可按理論模線加工出部件某個切面的真實外形；因而，結(jié)構(gòu)模線也稱之為外形檢驗樣板。同時，在該切面外形線內(nèi)劃出結(jié)構(gòu)裝配圖。,2.

46、4 模線樣板技術(shù),2.4.4 結(jié)構(gòu)模線2.4.4.2 結(jié)構(gòu)模線的繪制要求,在飛機(jī)部件的結(jié)構(gòu)模線上，畫有部件的各主要切面的結(jié)構(gòu)，例如機(jī)翼或尾翼的大梁切面、各翼肋切面和機(jī)身隔框切面等。為了協(xié)調(diào)每個切面上的全部結(jié)構(gòu)，對一個切面上的結(jié)構(gòu)不分開繪制。另外，由于結(jié)構(gòu)模線是按1:1比例畫出的，因而無須加注尺寸。而且對零件形狀一般不取剖面圖，而是通過各種符號來表示，例如零件彎邊高度和角度、減輕孔的形狀和加強(qiáng)梗的形狀等。同時，為了保證零件與裝配件

47、尺寸協(xié)調(diào)，在結(jié)構(gòu)模線上還繪制各種工藝孔，如基準(zhǔn)孔、定位孔、導(dǎo)孔等。如圖2.17所示結(jié)構(gòu)模線的主要結(jié)構(gòu)軸線位置、外形線和角度等的繪制公差要求與理論模線相同。,2.4 模線樣板技術(shù),2.4.4 結(jié)構(gòu)模線2.4.4.3 結(jié)構(gòu)模線的繪制方法,1.金屬圖板結(jié)構(gòu)模線 金屬圖板結(jié)構(gòu)模線可分為不加工出外形和加工出外形兩種。加工出外形的結(jié)構(gòu)模線通常蔓稱為外形檢驗樣板，簡稱外檢，如圖2.17所示。這種樣板屬于基本樣板，是制造生產(chǎn)樣板的依據(jù)。,2

48、．明膠板結(jié)構(gòu)模線 近年來，由于采用了明膠板結(jié)構(gòu)模線，也稱PCM(Photo Contact Master)圖，使模線移形與繪制的方法有了較大變化。這種方法的實質(zhì)是：將結(jié)構(gòu)模線上的理論外形和主要結(jié)構(gòu)軸線，直接通過正像反射法(將透明膠板聚酯薄膜的一面涂上感光劑，把它復(fù)貼在理論模線圖上，然后用光線照射，再進(jìn)行顯影)，從理論模線圖板上移形過來。這種方法改變了直接按坐標(biāo)數(shù)據(jù)或用描圖紙描繪的舊方法。同時，將畫在明膠板上的全部結(jié)構(gòu)模線用接觸照相法

49、曬在金屬圖板一般用鋁板)上。這種圖板被稱為照相圖板。照相圖板用于制造和檢驗樣板。明膠板上的模線則起底圖作用，不直接用于生產(chǎn)。,2.4 模線樣板技術(shù),2.4.4 結(jié)構(gòu)模線2.4.4.3 結(jié)構(gòu)模線的繪制方法,3．結(jié)構(gòu)模線上的各種工藝孔 在保證零件和裝配件的尺寸協(xié)調(diào)方面，樣板上的工藝孔起著非常重要的作用。它們在制造工藝裝備以及裝配過程中是主要的工藝基準(zhǔn)，或是在零件上鉆孔的依據(jù)。,2.4 模線樣板技術(shù),2.4.5 常用樣板,樣板

50、是一種平面量具，是加工和檢驗帶曲面外形的零件、裝配件和相應(yīng)工藝裝備的依據(jù)。飛機(jī)制造中所用樣板的主要特點是它們之間必須相互協(xié)調(diào)。因為在這里樣板起著制造、協(xié)調(diào)、檢驗零件和工藝裝備的作用，因此，要求樣板之間有著相互協(xié)調(diào)的關(guān)系。生產(chǎn)中使用的樣果種類繁多。現(xiàn)將幾種最常用的樣板分述如下。,2.4 模線樣板技術(shù),2.4.5 常用樣板 2.4.5.1 外形樣板,外形樣板通過樣板的外廓邊緣線和樣板上的標(biāo)記符號來表示出整個零件的形狀。對于無彎邊的平

51、板零件，樣板的外緣就是零件的外廓形狀；對于有彎邊的零件，樣板外緣是零件彎邊處外形交叉線所形成的輪廓線，如圖2.19(a)和(b)所示；對于雙彎邊零件，外形樣板的外緣與零件的外形關(guān)系如圖2.19(c)所示。零件的彎邊在樣板上的標(biāo)記如"彎邊15上r3"，這說明該零件彎邊高度為15mm，彎邊方向向上，彎曲半徑為3mm，彎邊角度為90*。,2.4 模線樣板技術(shù),2.4.5 常用樣板2.4.5.2 內(nèi)形樣板,內(nèi)形樣板是

52、零件成形模的制造依據(jù)，也是檢驗零件成形模的樣板。 內(nèi)形樣板的外緣是由零件彎邊外、內(nèi)形交叉線所構(gòu)成的曲線。內(nèi)形樣板與外形樣板之間外緣位置的差值為s，,2.4 模線樣板技術(shù),2.4.5 常用樣板2.4.5.3 展開樣板,對于彎邊線為直線的零件，其毛料尺寸可以通過直接計算得到。對于彎邊線為曲線的零件，也可以根據(jù)彎角大小、彎曲半徑、彎邊高度等把零件的展開尺寸大致地計算出來，求得零件展開后的形狀。根據(jù)零件展開后的形狀制成的樣板稱之為展

53、開樣板。而對形狀復(fù)雜的鈑金零件，其毛料形狀只能通過反復(fù)試驗求得。按所求得的形狀制成的樣板，稱之為毛料樣板。 圖2.22所示為制造隔框零件時使用的幾種樣板。,2.4 模線樣板技術(shù),2.4.5 常用樣板2.4.5.4 切面樣板,對于形狀復(fù)雜的立體零件(例如雙曲度蒙皮)，必須用一組切面樣板才能把零件的形狀控制住，如圖2.23所示。為制造與檢驗這類模具和零件，必須用多種切面樣板，例如切面內(nèi)形、切面外形、反切面內(nèi)形和反切面外形。它們之

54、間的尺寸關(guān)系如下： 這4種切面樣板及其用途如圖2.24所示。為了保證一組切面樣板在使用中相互位置準(zhǔn) 確，在每塊樣板上必須刻有基準(zhǔn)線，如圖2.25所示。如果對形狀復(fù)雜的模具采用數(shù)控加工和數(shù)控測量，則有時可以不用切面樣板。,2.4 模線樣板技術(shù),2.4.5 常用樣板 2.4.5.5 下料樣板、切鉆樣板、夾具樣板,它們分別用于：在下料設(shè)備中下料，在具有復(fù)雜立體開頭的零件上切割邊緣和鉆孔；制造裝配夾具。它們的形狀如圖2.26所示

55、。,2.5 CAD技術(shù)在模線設(shè)計中的應(yīng)用,2.5.1 建立數(shù)學(xué)模型和模線的自動繪制,長期以來，模線的繪制一直是用手工操作的。模線設(shè)計員根據(jù)理論圖精心測量成千上萬個數(shù)據(jù)，并逐點連成外形線，經(jīng)反復(fù)協(xié)調(diào)，直到線條光滑為止。然后以此為依據(jù)，制造各種樣板和標(biāo)準(zhǔn)樣件，作為在生產(chǎn)中傳遞外形的依據(jù)。對于這種靠實物傳遞幾何信息的方法，如果中間環(huán)節(jié)多，則制造誤差的積累會直接降低產(chǎn)品的制造準(zhǔn)確度和協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度。同時，各種樣件都是不標(biāo)注尺寸的模擬量，即使有先

56、進(jìn)的數(shù)控技術(shù)可供利用，還必須先將模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，這也是非常不方便的。,2.5 CAD技術(shù)在模線設(shè)計中的應(yīng)用,2.5.2 結(jié)構(gòu)模線CAD軟件分類及技術(shù)準(zhǔn)備工作2.5.2.1 用于繪制結(jié)構(gòu)模線的CAD軟件分類,(1)批處理式CAD軟件系統(tǒng)。批處理式CAD軟件系統(tǒng)一般是指這樣一種程序系統(tǒng)：當(dāng)定義圖形的幾何參數(shù)以及描述圖形生成與處理過程時，程序語言一次性地順序輸入到計算機(jī)中，計算機(jī)按順序執(zhí)行后，自動生成所設(shè)計的圖形信息。例如SK

57、C-HT系統(tǒng)、AD-88繪圖系統(tǒng)、飛龍 繪圖系統(tǒng)等屬于此類系統(tǒng)。批處理式CAD軟件在推動模線CAD技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程中，曾起過積極的作用。進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，由于交互式CAD技術(shù)的發(fā)展，各飛機(jī)工廠模線設(shè)計所用的批處理軟件，已全部由交互式CAD軟件所代替。,2.5 CAD技術(shù)在模線設(shè)計中的應(yīng)用,2.5.2 結(jié)構(gòu)模線CAD軟件分類及技術(shù)準(zhǔn)備工作2.5.2.1 用于繪制結(jié)構(gòu)模線的CAD軟件分類,(2)交互式CAD軟件系統(tǒng)。交互式CAD

58、軟件系統(tǒng)一般是指這樣一種軟件系統(tǒng)：它利用計算機(jī)以及圖形顯示器、鼠標(biāo)器等人機(jī)交互設(shè)備，以人機(jī)對話方式進(jìn)行圖形設(shè)計和修改，并生成、存儲或輸出圖形信息。例如MicroCADAM、PlusCADAM、AutoCAD等系統(tǒng)屬于此類系統(tǒng)。當(dāng)然其他大型的商品化CAD軟件，例如CATIA、UGⅡ、CADDSV和PRO/E等系統(tǒng)，都能很好地用來設(shè)計結(jié)構(gòu)模線。,2.5 CAD技術(shù)在模線設(shè)計中的應(yīng)用,2.5.2 結(jié)構(gòu)模線CAD軟件分類及技術(shù)準(zhǔn)備工作2.

59、5.2.2 結(jié)構(gòu)模線繪制的技術(shù)準(zhǔn)備工作,1．建立標(biāo)準(zhǔn)圖形庫 標(biāo)準(zhǔn)圖形的選擇。標(biāo)準(zhǔn)圖形應(yīng)是由基本圖形元素構(gòu)成且較常用的圖形，例如標(biāo)準(zhǔn)的長桁缺口、減輕孔等。 標(biāo)準(zhǔn)圖形基準(zhǔn)點的選擇。標(biāo)準(zhǔn)圖形的基準(zhǔn)點是調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)圖形時，用以確定它在視圖中位置的點?；鶞?zhǔn)點一般選在標(biāo)準(zhǔn)圖形的某一角點(如左下角)或圖形的特征點(如圖形 的中心、長桁軸線與外形線的交點等)上。,2.5 CAD技術(shù)在模線設(shè)計中的應(yīng)用,2.5.2 結(jié)構(gòu)模線CAD軟件分類及

60、技術(shù)準(zhǔn)備工作2.5.2.2 結(jié)構(gòu)模線繪制的技術(shù)準(zhǔn)備工作,2．圖形文件的命名 應(yīng)用交互式軟件設(shè)計且以數(shù)據(jù)形式存儲在計算機(jī)中的圖形，通常被稱為圖形文件。為圖形文件命名時，要注意便于歸檔管理和易于檢索。下面是一個命名圖形文件的例子。 3.剖面理論外形曲線的傳遞 可采用數(shù)據(jù)傳遞和圖形傳遞兩種方式，如圖2.29所示。,2.5 CAD技術(shù)在模線設(shè)計中的應(yīng)用,2.5.2 結(jié)構(gòu)模線CAD軟件分類及技術(shù)準(zhǔn)備工作2.5.2.2 結(jié)構(gòu)

61、模線繪制的技術(shù)準(zhǔn)備工作,4.結(jié)構(gòu)圖形數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備 消化圖紙，弄清各種圖形尺寸、基準(zhǔn)關(guān)系、協(xié)調(diào)關(guān)系等； 找出須從其他圖紙中查閱的尺寸，計算出圖紙中未直接給出的數(shù)據(jù)。,2.6 互換協(xié)調(diào)方法的典型實例及協(xié)調(diào)圖表的設(shè)計,目前我國的飛機(jī)制造業(yè)正處于由應(yīng)用以模線樣板為基礎(chǔ)的模擬量尺寸傳遞體系，向建立全機(jī)電子樣件的全數(shù)字化尺寸傳遞體系的過渡階段。在一個互換協(xié)調(diào)方法中，常常在建立了飛機(jī)外形數(shù)學(xué)模型的同時，局部還采用模線樣板和局部標(biāo)準(zhǔn)樣件的工作方

62、法，以保證飛機(jī)能被經(jīng)濟(jì)、有效地制造出來。這要取決于每個工廠各自的技術(shù)水平和裝備情況。為了幫助初學(xué)者能真正理解飛機(jī)制造中不同尺寸傳遞體系的互換協(xié)調(diào)工作原理，本節(jié)列舉幾個工廠的實際應(yīng)用實例。,2.6 互換協(xié)調(diào)方法的典型實例及協(xié)調(diào)圖表的設(shè)計,2.6.1 飛機(jī)鈑金零件的重點協(xié)調(diào)部位及協(xié)調(diào)方法,飛機(jī)的機(jī)體主要由大量外形復(fù)雜的鈑金零件組成。它們經(jīng)常是互換協(xié)調(diào)的難點。因此 新機(jī)研制、試制和批生產(chǎn)的工藝準(zhǔn)備工作中，哪些飛機(jī)部位的鈑金零件需要編制協(xié)

63、調(diào)圖表以選擇的數(shù)量多少，都會直接影響研制(試制)周期、互換協(xié)調(diào)質(zhì)量和成本。因此，應(yīng)根據(jù)不同的型和結(jié)構(gòu)特點作出正確決策。,2.6 互換協(xié)調(diào)方法的典型實例及協(xié)調(diào)圖表的設(shè)計,2.6.1 飛機(jī)鈑金零件的重點協(xié)調(diào)部位及協(xié)調(diào)方法,首先，須了解主要飛機(jī)機(jī)種上需要重點進(jìn)行協(xié)調(diào)的部位。殲擊機(jī)的重點協(xié)調(diào)部位如 2.30所示，大型旅客機(jī)的重點協(xié)調(diào)部位如圖2.31所示，直升機(jī)的重點協(xié)調(diào)部位如圖2.32所示。 在我國現(xiàn)階段，對于鈑金零件所采取的協(xié)調(diào)方法

64、，即尺寸傳遞體系，大體上為模擬量傳遞、數(shù)字量傳遞和模擬量與數(shù)字量混合傳遞3種方式。它們各自的特征及應(yīng)用范圍如表2.8所列。其中數(shù)字量與模擬量混合傳遞的綜合應(yīng)用方法，其協(xié)調(diào)系統(tǒng)圖如圖2.33所示。圖2.34和圖2.35分別為對兩類鈑金零件用不同的尺寸傳遞方式進(jìn)行協(xié)調(diào)的示意圖。,2.6 互換協(xié)調(diào)方法的典型實例及協(xié)調(diào)圖表的設(shè)計,2.6.2 典型飛機(jī)結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)路線,前面已經(jīng)提到，在飛機(jī)制造中越來越廣泛地應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)是發(fā)展的必然趨勢

65、。在廣泛應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)的情況下，飛機(jī)制造中所采用的協(xié)調(diào)路線，與常規(guī)的模線樣板和標(biāo)準(zhǔn)樣件的協(xié)調(diào)路線相比，產(chǎn)生了質(zhì)的變化，即由模擬量的幾何模型傳遞方式轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量的幾何模型傳遞方式。這里再用飛機(jī)結(jié)構(gòu)中常用的兩類典型結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)路線為例，具體說明這兩種協(xié)調(diào)路線的差別。,2.6 互換協(xié)調(diào)方法的典型實例及協(xié)調(diào)圖表的設(shè)計,2.6.2 典型飛機(jī)結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)路線,1．樣板法結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，成本 低；可以平行制造工藝裝備，生產(chǎn) 準(zhǔn)備周

66、期短；對解決控制切面外緣 的協(xié)調(diào)是有效的 2．對非控制切面的流線區(qū)制造誤差 大，不能滿足配合面的協(xié)調(diào) 以標(biāo)準(zhǔn)樣件作為鈑金零件協(xié)調(diào)的主要依據(jù)，用標(biāo)準(zhǔn)樣件制造和安裝型架，而以立體的移形工藝裝備作為復(fù)雜外形的鈑金零件工藝裝備的依據(jù)。在平面與立體的轉(zhuǎn)換過程中，大部分采用了塑造法。,2.6 互換協(xié)調(diào)方法的典型實例及協(xié)調(diào)圖表的設(shè)計,2.6.2 典型飛機(jī)結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)路線 2.6.2.1 由鈑金件構(gòu)成的段件的典型協(xié)調(diào)路線,對于外

67、形比較規(guī)則且以鈑金件為主構(gòu)成的飛機(jī)段件或部件，例如機(jī)身等的剖面段和翼面類部件等，在制造過程中部件的外形比較容易控制，采用常規(guī)的模線樣板和局部標(biāo)準(zhǔn)樣件協(xié)調(diào)路線，一般能保證產(chǎn)品和工藝裝備之間的協(xié)調(diào)。但對外形比較復(fù)雜的段件(或空間組合件)，例如座艙段、進(jìn)氣道、機(jī)尾罩等，一般還要采用表面標(biāo)準(zhǔn)樣件、過渡模等較復(fù)雜的協(xié)調(diào)路線，以達(dá)到工藝裝備之間的協(xié)調(diào)。即使如此，因移形次數(shù)過多，協(xié)調(diào)路線過長，仍難以保證產(chǎn)品外形的難確度和零件配合面之間相互協(xié)調(diào)，這往往

68、成為生產(chǎn)中的關(guān)鍵問題。,2.6 互換協(xié)調(diào)方法的典型實例及協(xié)調(diào)圖表的設(shè)計,2.6.2 典型飛機(jī)結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)路線 2.6.2.2 由整體結(jié)構(gòu)件構(gòu)成的段件的典型協(xié)調(diào)路線,在現(xiàn)代飛機(jī)上典型的機(jī)翼翼盒是由整體結(jié)構(gòu)件構(gòu)成的裝配件，如圖2.39所示。機(jī)翼翼盒一般是由整體梁、整體墻、整體翼肋和整體壁板構(gòu)成。對整體結(jié)構(gòu)件的外形與它們之間配合表面的配合要求均很高。例如，兩端肋、梁和整體壁板之間相連接的典型結(jié)構(gòu)如圖2.40所示。,2.6 互換協(xié)調(diào)方法