装配工艺装备设计专项部分检验工艺装备--课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,装配工艺装备设计（专项部分）,检验工艺装备,装配检验工艺装备,装配检验工艺装备是检测装配完工的组件、段件、部件及总体件的工艺装备。,本节章仅介绍装配检验工艺装备与装配工艺装备设计的不同内容。,6.1,装配检验工艺装备的功能及特点,装配检验工艺装备同装配工艺装备相类似，也是由骨架、定位元件、检测元件及支承调整机构等组成；对于小型组件的检验工艺装备，有时支承机构和定位检测元件也可能合而为一。,6.1.1,功能及检测方法,主要功能及常用检测方法见表,6-1,。,表6-1 装配检验工艺装备的功能及常用的检测方法,电测量的应用,电测量是通过机械转换器将被测参数转换为电信号，再经过电信号的放大，在仪器或仪表上反映误差数值或显示误差曲线。如图,6-1,所示。,图6-1 点测量原理图,图,6-2,是三种典型的电测量机械转换器结构示意图，可供设计选用。,(a),用于控制切面检测,(b),用于角度检测,(c),用于端面检测,图,6-2,机械转换器,从图,6-2,中可以看出当,发生变化时，,。,(,磁隙,),即发生变化，电涡流传感器内即产生电信号,或,V,的变化，输出后经放大、显示读数或曲线，即反映了被测工件几何参数的误差状况。,6.1.2,结构特点,装配检验工艺装备的结构特点见表,5-2,。,表6-2 装配检验工艺装备的结构特点,表6-2 装配检验工艺装备的结构特点（续）,表6-2 装配检验工艺装备的结构特点（续）,表6-2 装配检验工艺装备的结构特点（完）,6.2,检验型架,(,夹具,),6.2.1,定位设计,在检验型架上定位的装配件是一个已具有一定刚度的组合件、部件，不需要也不允许用定位元件维持其几何形状。其定位属二次定位。,定位基准选择见表,6-3,。,表6-3 一般定位基准,定位件,接头定位件结构示例见表,5-4,所示。,表,6-4,接头定位件结构示例,表,6-4,接头定位件结构示例（完）,注：,d,i=,d-a,和,L,i=,L-a,是指产品定位孔,(,面,),留有精加工余量,a,外形定位件结构形式，见表,5-5,所示。,表,6-5,接头定位件结构示例,表,6-5,接头定位件结构示例（完）,6.2.2,检测元件,检测基准元件,检测基准元件往往同定位元件合用，其设计方法见表,6-6,。,1,D,配合公差取,H7,g5(g6),2,定位,:,d,取,iH8,f7,t,取,t,i,mm,3.,检测：,d,取,(,i-,)f7,t,取,t,i,t,取,t,i,表,6-6,检测基准元件,注：,i,未产品上检验架时的公称尺寸；,t,i,为工艺检测间隙一般在,3,8mm,范围选择；,值在精加工后为,0,中间工序尺寸的接头可取,0,2mm,。,检验销及检验块见表,6-7,和表,6-8,。,表,6-7,接头检验销及检验块的公差选择,注,;,t,1,、,t,2,按产品要求确定。,注,;,t,1,、,t,2,按产品要求确定。,外形检测元件,外形检测元件主要有检验卡板、检验型板,(,模板,),及检验型面三大类。如图,6-3,所示。,外形检测元件一般是放大,(,或缩小,),的外形，检测间隙按选用的检验销,(,或检验块,),的尺寸确定，图,6-3,中所示的检验间隙范围可供,表6-8 型面间隙检验销及检验块的公差选择,设计时选择。外形检测元件的工作面表面粗糙度,R,a,为,1.6m,3.2m,，间隙,t,公差一般为士,0.1,0.15mm,。,图,6-3,外形检测元件,其他检测元件,图,6-4,是两种检测活动翼面偏转角度的典型结构，可供设计参考。图中角度板上刻线深度,0.2mm,0.25mm,，刻线宽度,0.1,0.2mm(),；角度误差在全程范围内不大于,1,；角度大于,45,时允许扩大至,130,。,图,6-4,活动翼面偏转角度检测元件,6.3,水平测量台,平测量台是用于对产品的以测量点表达的几何参数进行检测。,6.3.1,基本技术要求,模拟产品的结构关系和位置状态进行定位，以使所测数据具有或接近其真实性。,对于如机翼水平测量台的悬臂式定位支承构件，其结构和基础应具有足够的刚度和稳定性。为此，必须根据所允许的定位部位的角度变化,(,即受载后的角位移,),按转角计算公式进行构件的刚度校核，并对基础进行稳定性校核。,产品的支承机构，一般应能进行六个自由度的调整。,6.3.2,结构示例,飞机机翼水平测量台,模拟产品的结构关系和位置状态进行定位，以使所测数据具有或接近其真实性。,对于如机翼水平测量台的悬臂式定位支承构件，其结构和基础应具有足够的刚度和稳定性。为此，必须根据所允许的定位部位的角度变化,(,即受载后的角位移,),按转角计算公式进行构件的刚度校核，并对基础进行稳定性校核。,产品的支承机构，一般应能进行六个自由度的调整。,结构示例,飞机机翼水平测量台,图,6-5,所示为某机的外翼水平测量台，用于外翼向总装配车间移交,之前的检测，是作为外翼完工后的最终检验手段。该测量台未考虑机翼的下反角。,导弹水平测量台,图,6-6,所示为导弹水平测量台示例，用于总体水平测量及舵面调整等。,导弹弹翼水平测量台,图,6-7,所示弹翼水平测量台，由平台和定位支座组成，模拟弹翼的组装状态检测其几何参数。平台的精度高于或等于,2,级。,图6-5 机翼外翼水平测量台,图6-6 导弹水平测量台,图,6-7,导弹弹翼水平测量台,6-4,对合台,6-4-1,应用条件,作为检测工作来说，对合台将应用于以下条件：,需按气动外形的控制参数进行成组件的预先对合协调检查，并作必要的调整，如左、右机翼的对合检查，左、右水平尾翼的对合检查等；,对单独装配的成组件的各单元件，在参加总装配之前进行结构协调性配套检查，包括结合部位和对缝间隙、阶差等。,6.4.2,结构示例,图,6-8,所示为某轻型机的发动机罩对合台，除用于发动机罩上、下组件组合协调、修合蒙皮和铆接上、下罩接头外，还要检查有关外形。,该对合台的结构分为前部定位件、中部构架和模板三个主要部分，用精制螺栓连接组成，并根据同发动机的结构关系采用了内形定位，满足了发动机的安装要求。,图6-8 发动机罩对合台,6.5,结合检验量规,结合检验量规主要用于检查部件或组件对合交点的位置和某些有吻合性要求的部位的外形，以保证部件的互换性。,6.5.1,结构类型,结构类型见表,6-9,。,表,6-9,结合检验量规分类,6.5.2,定位及检,定位基准和检测部位，见表,6-10,。,表,6-10,定位基准和检测部位,6.5.3,定位件基本尺寸及配合,定位件应模拟产品的结合关系设计，其基本尺寸和配合公差按表,6-11,选择。,表6-11 定位件基本尺寸和配合公差选择,*,为叉耳配合的基本尺寸；,*D,为孔径，,d,为轴径。,表,6-12,检测基准元件尺寸的确定,6.5.4,检测基准元件的设计,检测基准元件的尺寸确定方法，见表,6-12,。,表,6-12,检测基准元件尺寸的确定（完）,6.5.5,结构示例,翼面舱检验量规,图,6-9,所示翼面舱检验量规，按标准量规制造，用于检查外形阶差和对合间隙，定位基准是前、后梁定位接头。,图6-9 翼面舱检验量规,后座舱盖活动舱检验量规,图,6-10,所示后座舱盖活动舱检验量规，当用于检查中舱结合面、外形阶差、对合间隙时，定位基准是前、中接头；当松开前、中接头，以定位块定位即可检查口框滑轨的滑动性能。,该检验量规的制造依据为座舱口框标准样件。,图6-10 后座舱盖活动舱检验量规,6-6,滑轨检验量规,滑轨检验量规是一种模拟在滑轨中的滑动组件的检验工艺装备，具有滑动组件滑动部位的相应结构。考虑到操作方便，量规上应设计有牵引部位或牵引装置。,6.6.1,检测部位,检测部位尺寸要素的确定见表,6-13,。,表,6-13,检测部位的尺寸要素,按间隙检查,6.6.2,结构示例见表,6-14,。,表,6-14,结构示例,表6-14 结构示例（完）,6.7,舵面平衡台,舵面平衡台,(,型架,),用于各种有平衡要求的活动翼面进行平衡性能的检测与调整。,衡台,(,型架,),由平衡台骨架,(,底座、梁或框架,),、定位元件及检测元件组成。,6.7.1,结构示例见图,6-11,图,6-13,。,图,6-11,为副翼平衡台的俯视图，用两端交点和中交点支承产品，转动轴线调水平，其同轴度为,0.04mm,。中立位置指示器设置在尾缘，转动臂,L,较大。易于观测。,6-11 某机副翼平衡台,图,6-12,所示平衡台采用假管梁模拟组装情况支承产品。管梁调水平，两支座同轴度为,0.02mm,。前支座有角度指示器，后支座有中立位置限动块。,图3-67 某机全动平尾平衡台,图,6-13,所示平衡台，副翼由五个悬挂支臂模拟支承其上，支臂上装有产品轴承。模拟机翼两后部肋的端板，用来检查副翼端肋几何关系，并设有转角指示器。卡板,(,辅助支承未示出,),用于检查截面,翼型。,图6-13 某机副翼平衡台,6.7.2,定位件,平衡台是模拟同被测产品相结合的部件的定位部位设计的，为检测准确而水平放置，水平偏差不大于,0.05mm,。,转动轴承的选择见表,6-15,。,表,6-15,转动轴承的选择,注,1,：轴承也可选择与被测产品相结合的部件的定位部分相同的轴承；,注,2,：成组轴承的同轴度，为提高检测精度也可选用,随动定位件,(,管梁,),与被测产品同时参加转动的定位件，称随动定位件。随动定位件尺寸及质量比较大时，对产品静平衡测定将产生较大误差。为消除这种影响，对尺寸及质量大的随动定位件应规定其静平衡和刚度条件。,静平衡条件,随动定位件静平衡测试的外力矩按下述经验公式确定：,M,w(1,1,2,),WR,6.1,式中,M,w,最大外力矩，为测试时能灵活转动的许用值；,W,随动定位件重量；,R,随动定位件转轴半径。,产品静平衡检测时，检测力矩应包含随动定位件的实测静平衡力矩。,刚度条件,随动定位件应满足在定位部分施加一个与被测件重量相等的重力,(,或侧向力,),，产生不大于,0,1mm,挠度的刚度要求。对于被测件。,重量低于,50kg,时，重力,(,或侧向力,),可选择,490N(,牛,),作为刚度检测力。,翼面偏转角度的指示方法见表,6-16,。,表,6-16,翼面偏转角度的指示方法,6-7-3,检测装置,按活动翼面的平衡技术条件，确定检测装置的安装位置和平衡重量,G,，以提供对产品配重的调整依据。检测装置的结构见图,6-14,。,图,6-14,检测装置,6-8,滚轴式静平衡台,螺旋桨整流罩等高速旋转体的静平衡测试，一般都采用滚轴式结构的静平衡台，这种结构具有灵敏度高和结构简单的特点。,6.8.1,原理,结构原理,滚轴式静平衡台，是将装有待测试产品的滚动轴放置在两根水平导轨上，当产品重心偏离滚动轴同导轨的接触点时，滚动轴在导轨上将会滚动。制止滚动的外加力矩,(,即砝码重量同力臂之积,),，可认为是产品的不平衡力矩。结构原理见表,6-17,。,表6-17平衡台结构原理,注：为了使平衡台具有高的滚动灵敏度，滚轴同导轨的接触应力应尽量小。,设备不平衡力矩的控制,设备的不平衡力矩，即平衡台滚动部分由于重心偏离滚轴中心产生的偏心力矩，其测试方法见,3.4.8.3,条，一般可按,0,0015Nm,0,0030Nm(,约,0,153 gfm,0,306gfm),的要求设计，估算方法见式,(6.2),。,6.2,式中,滚动部分不平衡力矩；,各几何要素的公差产生的偏心力矩，包括元件重量误差的偏心力矩和位置误差的偏心力矩以及元件形状误差的偏心力矩等。,导轨的安装要求,两导轨上表面的水平度和共面度，在全长范围,(,滚轴接触部位的圆周长,),内，可按,0,01mm,的要求进行调装。,6.8.2,导轨设计,导轨的设计，主要是对涉及接触应力的几何要素的设计，即通过对滚轴同导轨的接触应力的校核来确定有关几何要素。,接触应力计算公式,根据载荷的大小，可以选用圆形导轨或平面导轨，其计算公式见表,6-18,。表中计算公式所用系数,a,，同滚轴和导轨的直径有关，见图,6-15,。,表,6-18,接触应力计算公式,注：计算公式摘自高等学校用,材料力学,教材。,图,6-19,系数,曲线,接触应力校核,根据预先确定的滚轴直径和导轨直径或接触长度,l,，按表,6-19,中相应计算公式算出的接触应力，应满足式,6.3,的条件：,6.3,式中,许用接触应力。同材料硬度有关，可从图,6-20,或机械设计手册中查出,k,提高滚动灵敏度的系数，推荐采用,k,=0.4,0.2,图,6-20,材料许用接触应力,6.8.3,设备误差的测定方法,设备误差，为平衡台滚动部分的不平衡力矩与滚动阻力矩之和，即：,6.4,式中,设备误差；,滚动部分的不平衡力矩；,滚动的阻力矩。,当滚轴上装有力矩计量标尺时，移动标尺上的砝码,(,预先将标尺固定在重心与滚轴中心的连线位置,),，如图,6-21(a),所示，任使一侧的力臂大,(,或小,),于另一侧的力臂至某一值时，例如,，滚轴开始向一侧方向滚动，此时的力矩平衡方程为：,6.5,式中,P,砝码重量。,当再移动砝码，例如使大于至某一值时，见图,6-21(b),，滚轴开始向一侧方向滚动，由此得出另一组力矩平衡方程：,6.6,式,(6.5),和,6.6),联解得：,6.7,图6.21 设备误差测试,6.9,其他检验工艺装备,在装配工艺装备上的检验方法见表,6-19,。,表,6-19,装配工装上的检验方法典型实例,表6-19 装配工装上的检验方法典型实例(完),其他检验装置见表,6-20,。,表,6-20,其他类型的检验装置,