Методы базирования при сборке самолетов

На выбор методов базирования влияют конструктивно – технологические свойства изделий:

- требования точности и взаимозаменяемости изделий;

- пространственная взаимосвязь элементов конструкций;

- относительная жесткость деталей;

- вид соединений;

- доступ к зоне выполнения операций при установке, фиксации и соединении собираемых изделий.

Методы базирования при сборке ЛА отличаются друг от друга характером средств обеспечения определенного положения и фиксации базируемых элементов изделия. Основные методы базирования в самолетостроении условно разделяются на две большие группы:

I. Базирование по поверхности собираемого изделия:

1. Метод базирования по базовым поверхностям (поверхностям сопряжения, по месту данного элемента в конструкции). Применяется, когда собираемые детали обладают большой пространственной жесткостью, а размеры готового изделия обеспечиваются системой допусков и посадок. Положение базируемого элемента полностью определено и зафиксировано с помощью других элементов конструкции. Роль сборочной базы выполняют сами элементы изделия. Фиксация осуществляется прижатием базируемого элемента к другим элементам изделия. В конструкциях ЛА по данному методу собираются узлы шасси, элементы гидро-газовой аппаратуры, тяги управления, узлы системы управления и т.п.;

2. Метод базирования по разметке (базирование по базовым линям на детале). Требует обязательного наличия в составе собираемого изделия базовой детали, на поверхности которой наносятся линии разметки. В качестве сборочных баз используются специально нанесенные с чертежа на базовую деталь линии или точки с размерами. Разметка базовых линий и точек осуществляется фотоконтактным способом с конструктивного плаза, по шаблонам ШР или вручную с помощью универсальных измерительных средств. Наиболее точной и наименее трудоемкой является разметка фотоконтактным способом. Базирование по разметке является наиболее трудоемким и не обеспечивающим высокой точности методом базирования ( ). Однако метод не требует специального оборудования и оснастки, потому разметка применяется в случаях, когда к изделиям не предъявляются высокие требования взаимозаменяемости и точности;

3. Базирование по сборочным отверстиям (СО). Взаимное положение собираемых элементов определяется системой сборочных отверстий, расположенных в паре конструктивно связанных деталей, одна из которых используется в качестве базовой. Установка остальных деталей в процессе сборки осуществляется на базовую деталь, совмещая отверстия в базовой и присоединяемой деталях. Положение сборочных отверстий определяется при изготовлении деталей с использованием увязанных комплектов ШОК. Базирование по СО позволяет снизить трудоемкость сборки, уменьшить затраты на оснастку. При этом метод достаточно прост. Однако его применение приводит к увеличению объема заготовительно-штамповочных работ из-за необходимости выполнении СО, росту числа заготовительной и контрольной оснастки. Базирование по СО целесообразно в тех случаях, когда точность сборки, например, внешнего обвода, удовлетворяет заданным требованиям ( ). Разновидностью базирования по СО является базирование по базово-фиксирующим отверстиям, выполненным в узлах: направляющие отверстия (НО) и установочные отверстия (УБО);

II. Базирование по внешней поверхности специально вводимых жестких носителей (в сборочных приспособлениях):

1. Базирование по координатно-фиксирующим отверстиям (КФО). Производится совмещением специальных отверстий в деталях и фиксаторов сборочного приспособления. Метод является развитием базирования по СО, только более точный. Например, для внешнего обвода, . Вследствие простоты приспособлений целесообразно использование этого метода в мелкосерийном производстве и для машин больших габаритов. При сборке по КФО положение отверстий строго соответствует конструктивным базам. Что достигается использованием ПК и ИС. Для увязки контуров деталей и КФО используются ШК и ШОК. В отличие от СО, КФО могут располагаться не в тех местах деталей, где по чертежу должно быть отверстие по болт или заклепку, а в специально отведенных местах, удобных с технологической точки зрения: простоты и удобства увязки технологической оснастки, упрощения конструкции приспособления и самого процесса сборки. КФО обычно располагают в одной плоскости на расстояниях кратным 50 мм. Положение КФО в деталях и приспособлениях увязывается с базовыми осями изделия, за счет чего обеспечивается взаимная увязка положения собираемых элементов относительно друг друга. Точность базирования по КФО выше, чем точность по СО, т.к. размеры между осями КФО определяются размерами сборочного приспособления, точность которого выше точности детали изделия. Кроме того, КФО располагают в наиболее жестких деталях конструкций. Разновидностью базирования по КФО является базирование по отверстиям подстыковые болты (ОСБ);

2. Базирование по поверхности каркаса. Элементы каркаса прижимаются к базовым поверхностям сборочного приспособления и, таким образом, осуществляется взаимная координация деталей. Затем на собранный каркас устанавливается обшивка, при этом на замыкающий размер оказывает влияние погрешность толщины обшивки. Точность внешнего обвода мм;

3. Базирование по поверхности обшивки. Базовые элементы сопрягаются с изделием по наружному контуру аэродинамических обводов агрегатов. Сборку начинают с установки обшивки в приспособлении, затем устанавливают элементы каркаса, базируя их на обшивку. Этот метод обеспечивает наибольшую точность аэродинамических обводов, т.к. погрешности входящих деталей не влияют на окончательный размер собранного изделия, что достигается компенсацией погрешностей в процессе установки их в приспособлении. Разновидностью метода является базирование по внутренней поверхности обшивки. В этом случае обшивка устанавливается в сборочное положение по поверхности макетных деталей и прижимается к ним на период соединения обшивки через компенсаторы деталями каркаса. Точность по наружной поверхности обшивки внешнего обвода , по внутренней поверхности обшивки (при замкнутой нервюре)

Базирование в приспособлении широко используется для сборки нежестких узлов и панелей, при сборке секций и агрегатов планера. Базами в приспособлении служат базовые элементы: рубильники, стапельные плиты, упоры, которые в процессе сборки непосредственно сопрягаются с базируемыми изделиями. Сопрягаемые с изделиями поверхности базовых элементов образуют контуры, представляющие собой отраженный вид контуров сечений. Сборочное приспособление обеспечивает требуемое взаимное положение сопрягаемых деталей и определенное положение обрабатываемого инструмента, относительно деталей, придает заданную форму нежестким деталям и узлам в процессе сборки, позволяет использовать принцип компенсации погрешностей изготовления деталей.

Однако сборочные приспособления имеют ряд недостатков:

1) Дороги и сложны по конструкции;

2) Точность изготовления приспособления в 3-10 раз выше точности собираемого изделия;

3) Возникает возможность появления значительных погрешностей при сборке агрегатов в разных приспособлениях;

4) Использование жестких приспособлений может вызвать внутренние напряжения в результате остаточных упругих деформаций и др.