飞机制造中的装配连接

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1、E机制造中的装配连接在飞机制造中，装配连接质量直接影响飞机结构抗疲劳性能与可靠性，高性能航空器连接结构必须采用先进的连接技术，如先进焊接技术、胶接技术、扩散连接技术以及先进的机械连接技术。目前国外在装配连接技术上使用了激光辅助定位、计算机辅助光学经纬仪系统进行装配对•接、应用计算机辅助钻削系统并采用机器人化的装配单元人大提高飞机结构抗疲劳性能，减少了操作人员数目，延长飞机的使用寿命。其上要的连接技术发展主要表现在以下儿个方血。1、自动钻钏技术自动钻钏技术并不是一项新技术，但其发展一直未曾间断。国外目前现役军、民用飞机的自动钻钏系数分别达到17%和75%

2、以上，人量采川无头钏釘干涉配合技术，新型紧固件有无头和冠头钏钉、钛环槽钉、高锁螺栓、锥形螺栓以及各种单面抽钉等，80%钏接和100%的不可卸传剪螺栓连接均采用干涉配合，而且孔壁还要进行强化。自动钻钏技术从70年代起就在国外普遍采用,如波音民机的壁板机钏系统已达60%-75%,麦道军机也已达17.5%,但是真正的全自动钻钏还需要解决工件定位和校平问题。近年來，钏接止向机器人和包含机器人视觉系统、大型龙门式机器人、专川柔性工艺装备、全自动钻钏机和坐标测量机组成的柔性向动化装配系统发展。如B767、B777采用了翼梁向动装配系统，提高效率14倍，费用降低90

3、%,废品率降低50%o而且由丁-进一步的改进使钻钏工具能够到达以前难以达到的部位。如通过采用特制的紧固件，只在部件的单边需要工具，与通常的C型机在部件两边进行连接有所不同，克服了工具难以到达部位所产生的问题。另外，军用飞机和民用飞机在白动连接方而有所不同，民用飞机由于部件人、紧固件种类少较易实现自动化，而军用飞机rti于部件尺寸小且复杂、紧固件种类多而较难实现口动化装配，如麦道军用飞机公司的紧固件自动化装配程度只有人约17.5%,他们的努力的目标是达到20%。以F-18为例，把一纵梁连接到四分Z—板上需要三种钏钉，每一种钏钉都需要重新安装工具，这样在安

4、装工具上要花费很多时间，而且大多数自动化装配设备都是固定在车间内的，不仅大口不具备柔性，鉴于这种原因，促进了手动钻孔、手动钏接机等工具的使川范围。进一步发展的全自动化设备(CNC)不仅能进行定位而且还能完成钻孔-安装-徹粗工序，操作人员只需进行设备管理及工艺过程监控。一•些更先进的CNC设备还可编程，根据装配件安装区域选择适当类型的紧固件。而以询使用的半自动化设备只能安装一利啖型的紧固件。各个公司应用CNC情况和部位有所不同。波咅军川飞机的圣•路易斯工厂计划1999年在F-18E/F机翼使用第一台CNC机床述行紧固件安装以满足精密要求。波咅民用飞机公司

5、的大多数CNC设备用于757飞机结构件和蒙皮Z间的连接。H前飞机装配面临的主要问题是钏钉的进给，较小的零件需要的钏钉更小，有些小得很难以一定的方向安装到孔小。例如，在雷神飞机公司使用的许多钏钉的长度和直径只有3/32英寸。雷神公司目前使用14台通用C型机床和4台CNC机床用于安装工作，由于紧固件白动化安装的应用使原来每周安装5000个速度上升到每周100,()00个。但雷神公司使川的CNC设备主要应川在次装配阶段，如纵梁、隔框和蒙皮的连接。在总装阶段，即机翼和机身和尾翼的连接没有应川自动化连接。据公司人员讲，在总装中只有民用机方血用了自动化连接。但在总

6、装阶段采用口动化连接也是瑕终发展趋势。欧洲的空中客车公司已经在这方而先行一步了，美国在这方面也已做了不少的工作，波音公司的威奇托工厂已亦737机身的总装上使川了自动化连接技术。但据GEMCOR公司权威人士讲，这种自动化的应川有时也会得不偿失，当进行高层次的装配时，结构件会更大，使工具进入也就更难，因此需要更加复杂和更昂贵的自动化设备，这时就不能仅为自动化而自动化，而应根据成木效益分析进行决策oGEMCOR公司生产的新型G2000就是开发出來专门用丁•高层次装配的产品，而且其成本又低。该机床为9座标机床，采用了高速伺服器和一台可视再同步系统，能在单机装载

7、下装配180。机身部件，钏钉进给系统口J靠性达99.9%,该技术的开发是在发展自动化同时考虑成本效益的一个典型例子。2、电磁挪接技术针对饮合金在飞机结构上应用范围扩大，而钛合金钏接成木效益乂差等原因，电磁钏接的使用也在逐渐扩展，其成形机理完全不同于压钏，它具有许多优点，rh于加载速率高，钏接时钏钉材料各方向流动均匀且同步，对以实现比较理想的干涉配合连接，主要应用于钛合金、复合材料及厚夹层结构的钏接。国外应用电磁钏接始于70年代初，但由于涉及到高压的安全性问题，最初没有受到重视。目前使用的电磁钏接技术是山Electroimpact公司的经理开发的一种低压

8、型电磁钏接技术。Electroinipact公司是口前壯界上最人的自动化紧固机制造商之一，该公