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1、1第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法10.1 10.1 飞机制造中互换性的基本概念飞机制造中互换性的基本概念互换和协调的基本概念：互换和协调的基本概念：互换性（完全互换性）互换性（完全互换性）独立制造的零件/组合件在装配安装时，除设计规定的调整外，不经任何修配或补充加工，装配后能够满足产品使用的技术要求（几何尺寸、物理性能、化学性能互换）。同一结构单元协调性协调性两个或多个相互配合或对接的飞机结构单元之间、飞机结构单元与它们的工艺装备之间、成套工艺装备之间，配合尺寸和形状的一致性。仅指几何参数使用互换使用互换生产互换生产互换内部互换内部互换外部互换外部互换完全互
2、换完全互换不完全互换不完全互换2第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法10.1 10.1 飞机制造中互换性的基本概念飞机制造中互换性的基本概念互换和协调的基本概念：互换和协调的基本概念：使用互换使用互换: 使用中受损的部件、组合件、成品件不经挑选、加工的互换。生产互换：生产互换：（装配互换）对飞机的零件、装配件、段件和部件装配和对接时，不经挑选和修配而不影响装配质量。内部互换：内部互换：机体内各个结构单元互换外部互换：外部互换：非飞机制造厂生产的成品件的互换性。完全互换完全互换不完全互换：不完全互换：更换时允许在现场进行修配和补充加工。3第十章第十章 飞机制造中保证
3、互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法10.1 10.1 飞机制造中互换性的基本概念飞机制造中互换性的基本概念一、飞机制造中的互换性要求：一、飞机制造中的互换性要求：1.气动力外形2.部件对接接头3.强度，重量/重心1 气动力外形：组合件和部件本身的气动力外形达到互换要求 组合件、部件安装在飞机上后达到与相邻组合件及部件相对位置的技术要求。2.部件对接接头的互换性：如外翼与中翼对接3.强度互换：强度、可靠性要求4.重量（重心）互换4第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法保证互换性的意义：保证互换性的意义：制造制造减少装配工作量，节省工时，缩短生产周期，降低生产成本，
4、有利于组织有节奏的生产，避免强迫装配/装配变形残余应力。使用使用迅速、方便维修，提高飞机使用效率和寿命，保证使用性能。10.1 10.1 飞机制造中互换性的基本概念飞机制造中互换性的基本概念5第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法10.2 10.2 保证协调准确度的基本方法保证协调准确度的基本方法 尺寸传递原理尺寸传递原理一般机械制造一般机械制造公差配合制度，公差配合制度，图纸，尺寸标注，图纸，尺寸标注，飞机制造飞机制造模线样板方法（模拟模线样板方法（模拟量传递量传递数字量传递）数字量传递）m: 公共环节数量公共环节数量n1:A零件尺寸传递中各自环节数量，零件尺寸传
5、递中各自环节数量，n2:Bn2:B零件尺寸传递中各自环节数量零件尺寸传递中各自环节数量6第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法按独立制造原则进行协调按独立制造原则进行协调7第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法制制造造误误差差方方程程式式零件零件A和和B的协调误差的协调误差按独立制造原则进行协调，协调准确度低于各自零件制造准确度8第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法9第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法10第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法按相互联
6、系原则进行协调按相互联系原则进行协调11第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法制造误差方程式制造误差方程式零件零件A和和B的协调误差的协调误差12第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法1-设计图纸与尺寸；2-样板；3-口盖冲模；4-口盖；5-蒙皮开口；6-蒙皮；7-口盖和蒙皮按相互联系原则制造口盖与蒙皮13第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法按相互修配原则进行协调按相互修配原则进行协调14第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法制造误差方程式制造误差方程式零件零件A和和B的协调误差的
7、协调误差15第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法1-设计图纸与尺寸；2-样板；3-口盖冲模；4-口盖；5-蒙皮开口；6-蒙皮；7-口盖和蒙皮图3-9按相互修配原则制造口盖与蒙皮16第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法三种协调原则的特点三种协调原则的特点1.对与气动力外形有关的零件，难以达到较高制造准确度，因而提高协调准确度2.形状复杂零件采用相互联系制造原则3.采用独立制造原则便于组织生产，能够平行、独立地制造零件、组合件或部件以及各种工艺装备。4.按相互修配原则进行协调，能保证零件之间的协调性，但不能达到零件的互换性要求。使用计算机
8、技术实现独立制造，是飞机制造技术的方向17第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法模线模线-样板工作法是按相互联系制造原则建立的样板工作法是按相互联系制造原则建立的 模线样板工作法在保证机翼部件某个切面工艺装备之间和零件之间相互协调的原理图:10.3 10.3 模线和样板模线和样板理论模线外检样板生产样板模具零件18第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法10.3 10.3 模线和样板模线和样板模线模线理论模线，结构模线，运动模线理论模线，结构模线，运动模线样板样板外形样板，内形样板，展开样板，切面样板，外形样板，内形样板，展开样板，切面样板
9、， 下料、切钻、夹具样板下料、切钻、夹具样板模线：模线：根据设计所发出的图纸而绘制的图样样板样板：按照模线或数据而加工成的专用量具。一、理论模线一、理论模线理论模线是画在硬铝板或透明胶板上的飞机部件外形与结构形状1：1理论图表示飞机部件的理论外形（气动力外形）和各种轴线，19第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法10.3 10.3 模线和样板模线和样板一、理论模线一、理论模线作用：作用：1.确定飞机各部件的理论外形；2.为绘制结构模线提供部件任意切面的理论外形；理论模线绘制：理论模线绘制：平切面法；母线法：数学曲线确定双曲面部件理论外形曲面片法：样条曲面等20第十章
10、第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法10.3 10.3 模线和样板模线和样板（a）机身综合切面模线 （b）机身平面模线 机身理论模线示意图21第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法10.3 10.3 模线和样板模线和样板机翼理论模线示意图（a）翼梁切面模线（b）机翼平面模线 （c）翼肋综合切面模线22第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法10.3 10.3 模线和样板模线和样板二、结构模线 结构模线是飞机部件某个切面1：1的结构装配图。作用：作用：1.以1：1尺寸准确地确定飞机内部的结构形状和尺寸；2.作为加工生产
11、用的各种样板的依据；3.为制造样件、装配型架、模具及夹具等工艺装备量取一些经过模线协调的尺寸。三、样板 样板是一种平面量具，是加工和检验带曲面外形的零件、装配件和相应的工艺装备的依据。样板特点：必须相互协调。23第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法10.3 10.3 模线和样板模线和样板三、样板外形样板：检验平面弯边零件、平板零件和单曲度型材零件。内形样板：零件成形模的制造依据，成形模的检验样板。展开样板：根据零件展开后形状制成的样板。切面样板：复杂立体零件用一组切面样板把零件控制住。（图10-24） 切面内形、切面外形、反切面内形、反切面外形下料样板：切钻样板：
12、夹具样板：24第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法10.3 10.3 模线和样板模线和样板25第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法10.3 10.3 模线和样板模线和样板（a）开斜角弯边 （b）闭斜角弯边 （c）双弯边 样板外形取法26第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法10.3 10.3 模线和样板模线和样板1-外形样板；2-零件；3-内形样板内、外形样板差值零件材料厚度；弯边斜角值；闭斜角=/2-， 开斜角=/2+27第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法10.3 10.3
13、 模线和样板模线和样板制造隔框零件使用的成套样板 展开样板28第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法10.3 10.3 模线和样板模线和样板机身双曲度蒙皮使用的切面样板29第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法10.3 10.3 模线和样板模线和样板4种切面样板及其用途30第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法10.3 10.3 模线和样板模线和样板成套切面样板组合31第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法10.3 10.3 模线和样板模线和样板（a）成组下料样板 （b）切钻样板 （
14、c）夹具样板生产样板32第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法10.3 10.3 模线和样板模线和样板平面类零件典型成形工艺33第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法10.3 10.3 模线和样板模线和样板蒙皮类零件典型成形工艺34第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法10.3 10.3 模线和样板模线和样板形状复杂的蒙皮类零件典型成形工艺35第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法标准工艺装备：标准工艺装备：具有零件、组合件或部件的准确外形和尺寸的刚性实体，作为制造检验生产工艺装备外
15、形和尺寸的依据。生产工艺装备：生产工艺装备：直接用于制造和检验飞机零件、组合件或部件。标准工艺装备类型标准工艺装备类型：保证对接分离面协调标准量规，标准平板 （叉耳式连接）保证外形协调外形标准样件（控制外形）保证对接分离面和外形综合协调安装标准样件，反标准样件安装标准样件：安装标准样件：用于安装装配型架。带有组合件、部件外形和接头反标准样件反标准样件: 保证部件标准样件与其组合件标准样件之间相互协调的标准工艺装备。 （反标准样件依据部件标准样件制造，组合件标准样件依据反标准样件制造：相互联系原则）10.4 10.4 标准工艺装备标准工艺装备36第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中
16、保证互换性的方法10.4 10.4 标准工艺装备标准工艺装备中、外翼对接接头标准量规1外翼； 2中翼； 3标准量规37第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法10.4 10.4 标准工艺装备标准工艺装备外形标准样件协调作用示意图38第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法 （模拟量传递协调系统）（模拟量传递协调系统）对协调路线的要求对协调路线的要求: :保证飞机零件、组合件、锻件和部件的互换性，和保证它们主要参数-外形、接头和分离面的互换性。传统的飞机研制过程中，尺寸主要是依靠模拟量传递的：即模线样板传统的飞机研制过程中，尺寸主要是依靠模拟量
17、传递的：即模线样板标准样件（和标准样件（和模线样板模线样板局部标准样件）法，该方法是一种适应于成批生产的小型飞机的协调系统，局部标准样件）法，该方法是一种适应于成批生产的小型飞机的协调系统，原始依据是模线样板。原始依据是模线样板。模线样板模线样板标准样件尺寸传递原理如下图所示。标准样件尺寸传递原理如下图所示。 10.5 10.5 以模线以模线- -样板为基础的协调系统样板为基础的协调系统39第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法理论模线理论模线外检样板外检样板切面样板切面样板外形标准样件外形标准样件过渡模过渡模反标准样件反标准样件部件部件安装标准样件安装标准样件内形
18、样板内形样板外形样板外形样板夹具样板夹具样板量规或标准平板量规或标准平板部件装配型架部件装配型架局部样件局部样件组合件组合件组合件装配夹具组合件装配夹具零件零件成形模成形模40第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法41第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法协调系统的特点协调系统的特点: :（ 模线样板模线样板- -标准样件）标准样件）1.复杂型面使用外形标准样件协调，提高了零件的协调性2.在生产中出现不协调问题时，检查方便、直观3.制造标准样件周期长，技术要求高，所花费用多。对于大、中型飞机，制造标准样件存在种种问题。模线样板模线样板-
19、-局部标准样件：局部标准样件：1.省去全机安装标准样件，只制造局部标准样件2.使用通用的工具制造装配型架，以及其他工艺装备，这提高了制造精度，减少安装时间。42第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法43第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法44第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法以数字化为特征的现代飞机研制过程中，尺寸是依靠数学模型来传递的。相互有协调关系的产品、工装数据来自于同一模型，相关的检验模型也来自于同一模型。以数字化为特征的现代飞机研制过程中，尺寸传递原理如下图所示。 CAD/CAMCAD/CAM系
20、统系统飞机产品模型飞机产品模型网络或控制介质网络或控制介质数控加工机床数控加工机床模胎模胎光学仪器光学仪器样板样板装配夹具卡板装配夹具卡板绘图机绘图机装配夹具装配夹具样板样板部件部件零件零件理论模线理论模线结构模线结构模线10.6 10.6 应用计算机辅助设计与制造技术的协调系统应用计算机辅助设计与制造技术的协调系统45第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法46第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法47第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法48第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法49第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法50第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法51第十章第十章 飞机制造中保证互换性的方法飞机制造中保证互换性的方法作业作业1.在飞机制造中有哪些主要的互换要求?2.在传统的飞机制造中，工艺装备的作用和分类有哪些? 3.什么是标准工艺装备。在飞机制造中常用哪些标准工艺装备，它们各自的功用。4.说明制造准确度与协调准确度、独立制造与相互关联制造的概念与特点。5.模线样板在协调系统中起什么作用?6.由模拟量尺寸传递体系向数字量尺寸传递体系过渡中应解决哪些问题?7.说明现代飞机制造中数字量传递的协调方法。
