基于数字量协调技术的航天产品工艺容差应用研究

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1、设计·工艺航天制造技术基于数字量协调技术的航天产品工艺容差应用研究王学刚李扬郝丁张恒刘海燕易帆许猛李秀春吕华英（首都航天机械公司，北京100076）摘要：针对航天产品协调特点，分析数字量协调技术在航天产品制造中的应用难点，采用极限法分析数字量协调与模拟量协调并存情况下多种协调方式的多项环节误差，提出了协调孔及测量销工艺容差分配方法，并开展了相关工艺试验，为数字量协调技术在航天产品中的应用提供参考。关键词：数字量协调；模拟量协调；工艺容差ApplicationResearchonAerospaceProductProcessToleranceBasedonDig

2、italCoordinationTechnologyWangXuegangLiYangHaoDingZhangHengLiuHaiyanYiFanXuMengLiXiuchunLvHuaying(CapitalAerospaceMachineryCompany,Beijing100076)Abstract：Accordingtothecoordinationcharacteristicsofaerospaceproducts,analyzetheapplicationdifficultiesofdigitalcoordinationtechnologyinae

3、rospaceproductsmanufacturing,applylimitmethodtoanalyzeavarietyoferrorswithinmultiplecoordinationmodesofdigitalcoordinationandanalogcoordination,proposeamethodtodistributeprocesstoleranceofcoordinationholesandmeasurepins,andcarryoutarelevanttechnologytest,provideinformationfordigital

4、coordinationtechnologyapplicationinaerospaceproducts.Keywords：digitalcoordination；analogcoordination；processtolerance1引言2航天产品协调特点航天产品结构件具有形状复杂、定位精度高、协航天产品结构件从规则外形向非规则外形方向调关系多且协调度要求高等特点，由于加工设备、制发展，相较于汽车、飞机等常见产品，航天产品在外[2]造工艺等方面的差异，目前航天产品结构件主要通过形、尺寸、协调精度等方面均存在显著差异。典型模拟量协调的方式保证产品协调关系满足总

5、体协调航天产品如图1所示。要求。随着CAD和CAM技术的迅速发展，以及产品数字化定义的广泛应用，为在航天产品制造中大力推广数字量协调技术创造了条件。数字量协调技术指以产品的几何形状尺寸的数字量信息直接进行传递并采用数字化设备制造工装和零/组/部件，从而保证产品的协调性。相较于传统的模拟量协调技术，数字量协调技术具有传递环节[1]少、累计误差小和协调度高等特点。图1典型航天产品示意图作者简介：王学刚（1986），工程师，机械制造及其自动化专业；研究方向：航天产品先进制造工艺。收稿日期：2017-06-0125设计·工艺2017年6月第3期航天产品部段对接一般采用

6、以定位销定位为基4数字量协调工艺容差分析准的多组孔对接结构形式，为保证部段的装配精度和协调性，必须保证各部段对接协调孔的制孔精度。在针对航天产品部段一般以定位销孔定位为基准现有设备、工艺、管理等生产条件下，批产航天产品的多组孔协调形式，通过探讨其对接协调孔可能存在[4]部段对接协调均采用标准工装协调的方法实现，即通的加工方式，采用极限法分析协调误差中的多项环过实体钻模的模拟量形式传递对接协调孔的位置尺节误差，通过合理分配协调孔及测量销的工艺容差，寸，从而保证对接协调孔的位置一致性，如图2所示。为数字量协调技术在航天产品的实际应用提供参考。4.1孔轴定位误差分析

7、图2钻模模拟量协调方式示意图图3定位孔轴配合示意图3数字量协调技术应用难点分析设某部段端面两定位销孔直径分别为D1（ES1，为适应航天产品数字化装配需求，同时随着数控EI1）、D2（ES2，EI2），定位销直径分别为d1（es1，ei1）、制造技术的不断提高和广泛应用，采用数字量协调技d2（es2，ei2），如图3所示。术是航天制造业的发展趋势，由于加工能力、工艺方单孔轴配合的最大间隙∆为：max法和制造成本等因素的限制，数字量协调技术将长期∆=D−d=+（DES）−（dei+）（1）maxmaxmin仅限于某些特定产品的局部应用，从而存在数字量协单孔轴配合的

8、最小间隙∆为：min调和模拟量协调两种