![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Технологическая характеристика процессов сборки
Содержание и объем сборочных работ
Сборочными и монтажными работами завершается изготовление самолета. Они охватывают сборку планера, монтаж оборудования и силовых установок, монтаж систем органов управления полетом и взлетно-посадочных средств, аэродромные работы по подготовке самолета к летным испытаниям и сдаче его заказчику. Рис. 134. Схема членения самолета: 1—конус; 2—обтекатель; 3—носовой отсек фюзеляжа — кабина летчика, расчлененная на панели; 4—отъемная часть крыла (ОЧК): 5—средний отсек фюзеляжа, расчлененный на панели; 6—хвостовой отсек фюзеляжа, расчлененный на панели; 7—киль, расчлененный на панели и узлы; 8—руль поворота; 9— руль глубины; 10—стабилизатор, расчлененный на панели и узлы; 11—закрылок; 12—элерон; 13—подконсольное шасси; 14—кессонная часть ОЧК; 15—главная нога шасси; 16—центроплан; 17—зализ центроплана; 18—передняя нога шасси При проектировании самолета конструкция планера членится на сборочные единицы, законченные в конструктивном и технологическом отношении: агрегаты, отсеки, панели и узлы, что облегчает выполнение сборочных и монтажных работ. На рис. 134 показана схема членения самолета. В соответствии с членением конструкции сборка самолета выполняется в несколько этапов. Первый этап, включающий сборку узлов и панелей из деталей, называется узловой сборкой. На втором этапе из узлов, панелей и деталей собирают отсеки и агрегаты — агрегатная сборка. Сборка самолета из агрегатов, выполняемая на третьем этапе, называется окончательной или общей. Заключительным этапом сборки является предполетная аэродромная отработка всех систем самолета, включая горячее опробование двигательной установки. Монтажные работы выполняются или на всех этапах или на этапах агрегатной и окончательной сборки в зависимости от того, как это решено при проектировании самолета. Сборочные и монтажные работы составляют 45—55% общей трудоемкости, а производственный цикл их выполнения занимает 50—75% всего цикла изготовления самолета в зависимости от его типа и конструкции. Сборочные и монтажные работы характеризуются большим объемом ручных и машинно-ручных операций (до 85% общего объема). До сих пор широко применяются ручные приемы по установке и фиксированию деталей в сборочных приспособлениях, по установке и монтажу оборудования, по прокладке различного рода коммуникаций, пневмо- и электродрели для сверления отверстий и пневмомолотки для расклепывания заклепок. Советскими конструкторами и технологами за последнее время достигнут значительный прогресс в проектировании более технологичных конструкций, в механизации и автоматизации сборочно-клепальных и монтажных работ и совершенствовании процессов сборки. В конструкциях самолетов все шире применяются крупногабаритные монолитные панели и узлы вместо многодетальных клепаных. Это позволяет снизить в отдельных случаях количество соединений на 70%, а трудоемкость — в несколько раз. Панелирование агрегатов клепаных и сварных конструкций дало возможность широко механизировать и автоматизировать сверлильно-зенковальные, сварочные, клепальные работы. Сверление отверстий на сверлильно-зенковальных установках и прессовая клепка составляют примерно от 50% при сборке легких самолетов и до 70% для средних и тяжелых. Создание тяжелых самолетов с крупногабаритными агрегатами потребовало совершенствования существующих и разработки новых методов сборки. Применение для базирования и фиксации деталей и узлов при сборке агрегатов системы специальных координатно-фиксирующих и сборочных отверстий позволило значительно упростить сборочные приспособления, снизить их стоимость и улучшить условия сборки. Однако снижение затрат труда при выполнении сборочных и особенно монтажных работ остается по-прежнему одной из основных задач самолетостроения.
Требования к точности обводов агрегатов и взаимному их положению
К точности выполнения в производстве обводов агрегатов самолета и их взаимного положения предъявляются высокие требования. Допуски на точность обводов согласно техническим условиям устанавливаются в зависимости от скорости полета, типа и размеров самолета, степени влияния данного агрегата на летные качества самолета. В табл. 9 приведены средние допустимые отклонения обводов крыла, оперения и фюзеляжа самолета относительно теоретических обводов. Наиболее жесткие требования предъявляются к точности обводов тех агрегатов, которые создают подъемную силу (крылу, оперению, элеронам). Кроме того, эти требования различны для отдельных зон агрегата. Например, для зоны I крыла—от передней кромки до переднего лонжерона отклонение 𝛥 h1 = ±0, 6 мм, для зоны II между передним и задним лонжеронами 𝛥 h2 = 0, 8 мм и, наконец, для зоны III - от заднего лонжерона и до задней кромки 𝛥 h3 = ± 1, 0 мм. То же самое относится и к фюзеляжу. Допуск на плавность контура агрегата (волнистость) в продольном сечении задаётся отношением 𝛥 С = С / l где С – высота (глубина) волны, а l – длина волны. Техническими условиями задаются, кроме того, величины допустимых смещений агрегатов и секций по стыковым поверхностям (величина «ступеньки»), по потоку, против потока и по направлению полёта (табл. 9, в) и размеры зазоров в местах стыков листов обшивок (табл. 9, г). Взаимное положение частей самолёта задаётся нивелировочно-регулировочным чертежом (рис. 135) с помощью вертикальных и горизонтальных размеров между выбранными для этой цели базовыми плоскостями и базовыми (реперными) точками на агрегатах. В качестве плоскости для отсчета вертикальных размеров принята плоскость строительной горизонтали, а горизонтальные размеры и их отклонения задаются от плоскости симметрии. Места расположения реперных точек выбираются на наиболее жестких элементах конструкции – по лонжеронам и носкам крыла в местах усиленных нервюр, по усиленным шпангоутам, по стыковым узлам и т. п. Предельные отклонения закрылков, рулей, элеронов и триммеров от их нейтрального положения задаются в градусах или линейными величинами перемещений по вертикали и горизонтальных перемещений.
Таблица 9 Требования к точности обводов агрегатов самолета
Рис. 135. Нивелировочно-регулировочный чертеж истребителя
Рис. 135. Нивелировочно-регулировочный чертеж истребителя
Схемы сборочных процессов
В зависимости от степени членения конструкции планера на сборочные единицы и степени дифференциации сборочных и монтажных работ сборочный процесс может выполняться по последовательной, параллельной и параллельно-последовательной схемам. Рис. 136. Схемы сборочных процессов
Последовательная схема сборки (рис. 136, а) применяется для конструкции агрегатов, не расчлененных на панели. При этом вначале непосредственно из узлов и деталей собирается конструкция агрегата, после чего в собранном агрегате или его отсеке выполняются монтажные работы. Соответственные части сборочного цикла обозначаются через Цн.с и Цн.м, а трудоемкость — через Тн.с, Тн.м. Сборку и монтаж при этой схеме приходится выполнять в неудобных условиях, применение механизации крайне затруднено, количество одновременно занятых исполнителей ограничено. В результате при такой схеме сборки трудоемкость нерасчлененной конструкции агрегатов Тн оказывается наибольшей, а производственный цикл Цн — самым продолжительным из всех схем сборки. Параллельная схема сборки (рис. 136, б) используется для агрегатов, расчлененных на панели и узлы. Панели и узлы собираются независимо друг от друга — параллельно. Основной объем монтажных работ вынесен на панели, и они выполняются также параллельно на всех панелях. Соответственно циклы работ и трудоемкости будут Цп.с и Цп.м , Тп.с и Тп.м. В стапеле общей сборки агрегата производится стыковка панелей и узлов, соединение монтажей, ранее выполненных на панелях, и монтируется оборудование, которое нельзя было ранее установить. Работам, проведенным в агрегате или в отсеке, соответствуют цикл стыковки Цс и трудоемкость стыковки Тс. Общий цикл сборки расчлененной конструкции Цр' при параллельной схеме сборки оказывается наиболее коротким, трудоемкость Тр' наименьшей, а качество работ высоким. Это объясняется возможностью механизации и расширением фронта работ, а также удобными условиями труда сборщиков и монтажников. Практика показывает, что при параллельной схеме сборочный цикл сокращается в 3—4 раза по сравнению с последовательной, а трудоемкость сборочных и монтажных работ уменьшается в 2, 5—3 раза. Параллельно - последовательная схема сборки (рис. 136, в) также соответствует сборке конструкции агрегатов, расчлененной на панели, которые собираются параллельно, после чего стыкуются в агрегат. Монтажные работы при этом на панели не выносятся, а выполняются в собранном из панелей агрегате. Соответственные циклы работ и трудоемкости будут: Цп.с и Тп.с , Цс и Тс, Цн.м и Тн.м. Таким образом, преимущества панелирования используются только для сборочных работ. Общий цикл Ц" р и трудоемкость Т" р при параллельно-последовательной схеме сборки занимают среднее место между последовательной и параллельной схемами. Умело оперируя при проектировании конструкции и при разработке технологических процессов сборки и монтажа последовательностью их выполнения, можно значительно повлиять на продолжительность цикла и трудоемкость сборочных работ, а в конечном итоге и на себестоимость изделия.
Уровень и перспективы механизации и автоматизации сборочных процессов
Механизация и автоматизация сборочных и монтажных работ осуществляется значительно медленнее, чем процессов изготовления деталей. Механизированные процессы составляют примерно 12—15% общей трудоемкости сборочно-монтажных работ. Наиболее механизированы клепальные и сварочные процессы, как-то: образование отверстий на плоских узлах и панелях и панелях одинарной кривизны; одиночная и групповая прессовая клепка панелей одинарной и двойной кривизны и плоских узлов типа нервюр, шпангоутов, лонжеронов; сварка кольцевых и продольных швов при изготовлении баковых отсеков. Однако значительный объем (до 35—40%) сверлильных и клепальных работ при сборке отсеков и агрегатов из панелей и узлов до сих пор выполняется пневмомолотками и дрелями. Насколько снижается производительность труда сборщиков в этом случае, можно видеть из следующих данных. Если принять за 100% трудоемкость выполнения заклепочного соединения групповым сверлением на станках и установках и групповой клепкой на прессах, то относительная трудоемкость при одиночном сверлении и зенковании на станках и одиночной клепке на прессах составит 230%, а при сверлении и зенковании отверстий дрелями и клепке заклепок пневмомолотками — 340%. Механизация монтажных работ в значительной степени отстает от механизации собственно сборочных работ. Им должно быть уделено особое внимание, так как они составляют от 25 до 40% всей трудоемкости процессов сборки и монтажа в зависимости от типа самолета. Одним из видов механизации монтажных работ является вынесение возможно большего их объема на панельную сборку. Это особенно важно для агрегатов с небольшими размерами сечений. Как показали исследования, даже при ручном выполнении монтажных работ панельная сборка повышает производительность в 3—4 раза для диаметров фюзеляжей 0, 5—2 жив несколько меньшем размере для фюзеляжей диаметром 3—4 м.
Конструктивно-технологическое членение самолета на агрегаты, панели и узлы
Современный опыт проектирования и производства самолетов показывает, что правильное их членение на агрегаты, отсеки, панели и узлы обеспечивает: а) разделение и специализацию труда при проектировании и в производстве, что способствует сокращению сроков выпуска нового образца самолета и повышению его качества; б) применение параллельных схем сборки, что укорачивает производственный цикл изготовления самолета; в) использование механизации и автоматизации сборочных работ, что ведет к повышению производительности труда; г) облегчение ремонта самолета. При решении вопроса о членении самолета следует иметь в виду, что не всякому членению соответствуют все указанные преимущества. Например, показанное на рис. 137 членение предусматривает разделение агрегатов только на отсеки. Такое членение не дает должного эффекта, так как условия труда в отсеках мало отличаются от условий труда в агрегатах, а применение прессовой клепки в этом случае исключено. Только панелированные агрегаты дают возможность использовать все преимущества членения конструкций (см. рис. 134).
Рис. 137. Вариант членения самолета
|