1.2. Технические условия и требования на изготовление шпангоута №36

Технические условия (ТУ) на сборку представляют собой перечень требований, касающихся точности увязки, степени сборочной законченности, возможных отклонений от чертежа, требований испытаний и контроля, требований к выполнению соединений и посадок, чистоте поверхностей.

ТУ на изготовление шпангоута №36 имеют следующий вид:

1. Детали из материала 1420 - калить, группа контроля 5 ОСТ 100021-78.

2. Неуказанные предельные отклонения размеров, формы и расположения поверхностей по ОСТ 100022-80.

3. Клепку производить по инструкции НИАТ ПИ 249-78.

4. Металлизация по ПИ -12-78.

5. Покрытие головок болтов, выступающих резьбовых частей, шайб, гаек Эм ХВ-16, зел. 224. ОСТ 190055-85.

6. ^ Размеры для справок.

3. Оценка технологичности конструкции шпангоута №36

Оценка технологичности конструкции может быть количественной и качественной. Количественная оценка выражается показателями, численными значения, которые характеризуют степень удовлетворения требований к технологичности конструкции, такими как коэффициент повторяемости, коэффициент преемственности, коэффициент сложности деталей, изготовленных штамповкой, коэффициент соединений, коэффициент удельной трудоемкости и т.д.

Ввиду отсутствия статистических данных количественную оценку мы не проводим, а проводим лишь качественную оценку технологичности шпангоута.

1. Простота форм поверхностей агрегатов. Шпангоут имеет достаточно простые формы поверхностей и входящих в ее конструкцию деталей.

2. Сборочные единицы расчленяются на рациональное число составляющих частей. Данный узел расчленяется на рациональное число составных частей (стенки, пояс верхний, пояс нижний, стойки).

3. Конструкция сборочной единицы должна обеспечивать возможность компоновки из стандартных профильных деталей. В конструкции шпангоута применены детали из стандартных профилей. Пояс верхний и нижний состоят из угольника, стенка изготовлена из листового материала, стойки из профиля таврового сечения и угольника.

4. Сборка изделия не должна требовать применения сложного технологического оснащения. Сборка шпангоута требует применения технологического оснащения: приспособление, фиксаторы, прижимы, технологические болты и т.д.

5. Виды использованных соединений, конструкция и местоположение должны соответствовать требованиям механизации. В данной конструкции использованы соединения полностью соответствующие требованиям механизации сборочно-монтажных работ – заклепочные. Возможно применение прессовой клепки.

6. Компоновка конструкции сборочной единицы должна обеспечивать удобный доступ к местам, требующим контроля и проведения других работ. Компоновка конструкции шпангоута обеспечивает двусторонний доступ к местам соединений.

Выполнив анализ технологичности конструкции шпангоута, делаем вывод о том, что она является технологичной конструкцией.

3. Предложения по повышению технологичности конструкции сборочной единицы

Обеспечение открытых двухсторонних подходов к местам клепки

2. Разработка директивных технологических материалов на сборку шпангоута №36

2.1. Анализ возможных вариантов методов сборки и схем увязки оснастки

Сборка самолетной конструкции представляет собой совокупность технологи­ческих операций, связанных с установкой собираемых элементов в положение, пре­дусмотренное чертежом (сборочное положение), скрепление их, образование соеди­нений (заклепочных, клеевых, сварных и т. п.).

Установочные работы в значительной степени влияют на точность обводов и прочность изделия, определяют величину затрат и определяются базированием – методом сборки. В зависимости от способа базирования деталей в процессе сборки возможны две различные группы методов сборки:

1. Детали устанавливают по базам, расположенным на основной (базовой) де­тали. К этой группе относят следующие методы сборки: по сборочным отверстиям (СО); по базовым отверстиям (БО); по разметке на базовой детали; по привалочным поверхностям.

2. Детали или узлы устанавливают по базам, расположенным на специальном носителе размеров – сборочном приспособлении. Сюда относят сборку в приспо­соблении с компенсацией погрешностей входящих деталей, например, сборка “от обшивки”, сборка “от каркаса”, с использованием систем фиксирующих отверстий (КФО или БФО).

Наибольшее распространение в современном самолетостроении получили та­кие методы сборки:

1) по сборочным или базовым отверстиям (СО или БО);

2) по разметке на базовых деталях;

3) по привалочным поверхностям;

4) в приспособлении с базированием деталей и узлов на контуры;

5) в приспособлением с базированием деталей и узлов по специальным отвер­стиям (КФО, БФО).

Сборка по сборочным отверстиям (СО). Сборка по СО – процесс, при котором взаимное расположение собираемых сборочных единиц определяется положением согласованных СО на входящих в сборку деталях. При этом обеспечивается однозначное, неизменное положение со­бираемых деталей; и на период соединения деталей в СО вставляют фиксаторы. На точность сборки по СО влияет точность изготовления входящих в собираемый узел деталей, точность координации СО, принятыми размерами фиксаторов.

Сборка по СО широко распространена в самолето– и вертолетостроении при различных типах производства, так как имеет следующие достоинства:

– простота технологического процесса сборки;

– снижение трудоемкости;

– не требует специальных сборочных приспособлений;

– отличается низкой технологической себестоимостью;

– дает стабильные размеры.

Но имеются и некоторые недостатки:

– увеличение объема заготовительно–штамповочных работ из–за необходимо­сти получения отверстий;

– рост числа заготовительной и контрольно–измерительной оснастки для из­готовления деталей и поддерживающих устройств, необходимых при сборке узлов сложной формы;

– точность сборки не превышает ± 1,5…2,0 мм.

Сборка по разметке. Сборка по разметке – это процесс, при котором взаимное положение деталей, входящих в узел, определяют непосредственно измерением расстояния между ними или информации, нанесенной на базовую деталь. Положения деталей размечают со­гласно размерам чертежа вручную или с помощью фотоконтактной печати. Взаимо­заменяемость узлов и панелей при сборке таким способом практически невозможна, поэтому этот метод нам не подходит.

Сборка по привалочным поверхностям (сборка по чертежу). Наиболее простой метод сборки, при котором одна из деталей узла выбирается в качестве основной и несет базы для установки входящих деталей, имеющих ответ­ные установочные базы. Точность установки деталей определяется точностью вы­полнения посадочных поверхностей и обеспечивается принятой в машиностроении системой допусков и посадок.

Сборка в сборочном приспособлении. Сборочные приспособления обеспечивают требуемое взаимное положение со­бираемых деталей, определенное положение обрабатывающего инструмента отно­сительно детали, придание формы недостаточно жестким деталям и узлам в про­цессе сборки. При этом по сравнению с методами сборки первой группы, создаются такие преимущества, как:

– исключение разметки и подгонки деталей;

– ускорение и облегчение процесса сборки;

– достижение взаимозаменяемости собираемых узлов, панелей, агрегатов;

– возможна механизация процесса сборки.

Но и этому способу присущ ряд недостатков:

– высокая стоимость сборочных работ;

– большая трудоемкость по монтажу сборочного приспособления;

– увеличение сроков ТПП.

Схема сборки – графическое изображение последовательности подачи деталей и сборочных единиц на сборку. Существуют следующие схемы сборки:

– последовательная;

– параллельная;

– последовательно–параллельная.

В рассматриваемом случае целесообразно использовать последовательную схему сборки, т.к. нет подсборок и необходимости собирать узел в нескольких сборочных приспособлениях.

Чтобы достичь требуемой точности изготовления и увязки собираемых изде­лий, разрабатывают схемы увязки заготовительной и сборочной оснастки.

Существуют 3 вида схем увязки:

– увязка с независимым переносом информации о формах и размерах;

– увязка зависимая, т.е. с зависимым переносом информации;

– увязка с компенсацией рассогласования формы и размеров.

Методы увязки реализует тот или иной принцип увязки. Существуют 6 методов увязки. Для сравнения рассматриваю два метода увязки, а именно ПШМ и ПРШМ

Плазово – шаблонный метод (ПШМ). Этот метод предполагает использование наиболее простой в конструктивном отношении контрольно–измерительной оснастки – плазов, шаблонов и калибров разъема. Первоисточниками размеров являются плазы совмещенных сечений агрегатов и взаимно отстыкованные калибры разъемов. При этом увязанные на плазе контуры отдельных плоских сечений копируют на конструктивные плазы, на которые наносится в графическом виде вся информация о конструкции агрегата в этих сечениях. Затем по полученным рабочим шаблонам изготовляют методом копирования детали, узлы или оснастку. Калибры узлов используют для изготовления элементов конструкции разъема (стыков), а также для координации стыков при монтаже фиксаторов разъема в сборочных приспособлениях.

Таким образом, применение способа инструментального построения размеров при взаимной увязке контуров сечений и элементов стыка приводит к значительным погрешностям при стыковке взаимособираемых по разъемам секции, отсеков и агрегатов и требует пригоночных работ.

Программно–шаблонный метод (ПРШМ). Независимый способ обеспечения взаимозаменяемости. Заданные геометрические формы обрабатываются в виде цифровых координат точек удобном для использования ЭВМ. С помощью этого метода формируется программа на СЧПУ, которая обеспечивает изготовление плоских и асимметричных объектов. Независимо изготавливаются шаблоны, эталоны поверхности, рабочие контуры рубильников. Сборочная оснастка изготавливается по КЧО и таблицам КФО (дающим координаты центров МО, ОСБ и взаимное положение отдельных плоских сечений). Метод дополняется применением ИС и ПК, что позволяет изготовить любое сборочное приспособление.

Каждый из перечисленных методов имеет свои достоинства и недостатки, обеспечивает различную точность изготовления и увязки, сроки подготовки произ­водства и себестоимость изделий.

Для эффективности производства планер летательного аппарата расчленяют на агрегаты, секции, панели и узлы и окончательное решение о приемлемости вари­анта членения и схем сборки принимают после экономического анализа. С этой це­лью производят сравнительный расчет проведенных затрат по вариантам. Для уп­рощения расчеты затрат на первой стадии проработки вариантов сборки рекомен­дуют вести по удельным затратам (затратам, отнесенным к одному килограмму веса конструкции узла, панели или агрегата в целом).