1、1八、装配型架的安装八、装配型架的安装 飞机的准确度及协调和互换是由型架来保证的，因此型架的准确度要高于飞机的准确度，特别是卡板工作面外形准确度要高于工作面产品外形准确度，高35倍。型架安装方法发展过程：1：拉线、吊线方法。2：按标准样件定位安装。3：用型架装配机安装。4：用光学仪器安装。 在飞机批量较大时，同一型架要复制多台，同时装几架飞机，因此几台型架之间必须一致，在安装型架时要采取一定的措施，保证所装飞机产品协调互换。28.1 用通用测量工具安装型架（用通用测量工具安装型架（拉线、吊线方法）拉线、吊线方法） 在飞机制造发展的早期阶段，大尺寸的型架安装是采用空间拉线和吊线的方法，用通用的测
2、量工具进行测量。 用通用测量工具安装型架的方法，是一种简单的、原始的方法。对于小型装配型架（或夹具）可以使用钳工平台，在平台上划出型架的结构位置线（平面投影位置线），在平台上利用直角尺和高度尺建立起空间坐标系。 对于大尺寸型架，可以用细钢丝在型架骨架上建立纵向基准线、水平基准线和横向基准线，以这些实际的线作为型架安装时测量用的基准线。 对带曲线外形的定位件，则还要借助于样板在空间进行定位。3（一）型架安装基准线的建立（一）型架安装基准线的建立用拉线吊线方法安装型架1纵向基准线；2水平基准线；3横向基准线；4铅垂线；5水平线；6卡板；7样板；8型架平板；9精密水平仪。1：纵向基准线。纵向基准线加
3、所吊铅垂线形成纵向垂直平面。2：水平基准线。两根水平基准线加两者之间所拉水平线形成水平基准面。3：横向基准线。横向基准线加所吊铅垂线形成横向垂直平面。4 型架的各定位件就用上述三个相互垂直的平面为基准进行测量和安装。对于机身装配型架，纵向基准面应位于或平行于飞机的对称平面。（二）通用测量工具安装型架的优缺点（二）通用测量工具安装型架的优缺点优点：优点： 该方法比较简单，不需要什么特殊的设备。缺点：缺点： 对线的误差比较大，型架安装的准确度低，操作费时，安装周期长。 当其它安装方法出现后，拉线、吊线法只作为一种辅助方法使用，如型架骨架的组装可以用拉线和吊线的方法进行找正。58.2 用标准样件安装
4、型架用标准样件安装型架 在第二次世界大战期间，飞机的产量迅速增长，对飞机的制造准确度和互换性的要求也大大提高，为了适应几个工厂同时大批量生产一种歼击机时，要保证厂际互换和加速型架制造发展起来的一种方法。（一）标准样件（一）标准样件 标准样件是具有飞机部件、组合件、零件真实外形和对接接头的尺寸准确的刚性立体样件，做为部件、组合件、零件工艺装备的尺寸和形状的标准。 安装型架用的标准样件称为安装标准样件，根据型架安装的需要，安装标准样件只具有部件、组合件各切面的外形和对接接头。6全机各部件安装标准样件7（二）用标准样件安装型架的过程（二）用标准样件安装型架的过程1：型架骨架的装配。 在用标准样件安装
5、型架前，型架的骨架要预先装配好。一般可采用焊接的方法。2：标准样件在型架中的定位。 首先把标准样件在型架骨架上固定牢固，定位和固定一般通过标高板，标高板也是以后型架检修时，标准样件在型架上的定位基准。 标高板至少应有三个，对大尺寸的标准样件，为保证其固定牢固，要用多个标高板。8机翼总装配型架1标准样件；2前缘标高板；3转接标高梁；4卡板；5接头定位器。 9 对于大尺寸的标准样件，因标准样件本身很笨重，容易变形，因此可用轻便、刚性好的标高架来安装。标高架是装有一组标高板的空间构架。标高架上标高板的位置，与相应的标准样件上的标高板完全一致。标高架示意图1标高板；2水平板；3焊接构架。103：型架卡
6、板的安装。 在安装标准样件上，凡是有型架卡板的隔框或翼肋切面处，都带有该切面的实际外形，（1）卡板外形的塑造 卡板外形一般先按标准样件加工出大致外形，然后在卡板和标准样件之间填塞环氧胶泥塑造出外形面。型架卡板的安装和外形的塑造1型架卡板；2标准样件曲线板；3卡板端头；4叉形接头；5杯套；6环氧胶泥；7快干水泥（2）卡板的安装 卡板通过叉形接头固定在型架骨架上，叉形接头用快干水泥填充固定在骨架上的杯形座中。11（3）在卡板基准面上划结构轴线 按照标准样件曲线板上的轴线在卡板的基准面上划出各种轴线，如水平轴线、对称轴线、长桁轴线、大梁轴线等，以便在卡板上安装相应的小型定位件或装配时使用。按卡板上的
7、结构轴线安装定位件1卡板；2长桁定位件124：接头定位件的安装。 型架上的接头定位件直接按标准样件上相对应的接头进行安装，安装时，也采用浇注快干水泥的方法固定。用快干水泥固定接头定位件1标准样件；2接头定位件；3快干水泥。 其在型架上的固定方式有两种： （1）接头定位件与标准样件对接好后，在接头定位件的轴套和底座杯套的间隙中填入快干水泥予以固定。13（2）在接头定位件底座和型架骨架之间预先留有一定的间隙，用固定螺丝和调节顶丝调整定位件的底座，接头定位件与标准样件对接好后，在接头定位件的底座和型架骨架之间填入快干水泥或环氧胶泥予以固定。用螺钉和调节顶丝调整和固定接头定位件1标准样件；2环氧胶泥；
8、3固定螺钉；4调节顶丝。14（三）用标准样件安装型架的优缺点（三）用标准样件安装型架的优缺点优点：优点：1：用标准样件作为装配型架之间、装配型架和工艺装备之间的协调依据，能保证工艺装备之间有良好的协调性。缺点：缺点：1：标准样件的制造工作量太大，周期很长。4：便于型架的定期检修。3：当飞机生产的批量较大、复制型架的数量较多时，复制型架很快，复制型架的一致性好。2：型架制造周期短。4：标准样件本身也要定期检修。3：标准样件的制造成本很高，一旦飞机停产或改型，全部样件将报废。2：标准样件的尺寸越大，刚度越难保证，容易产生变形，影响型架准确度。158.3 用型架装配机安装型架用型架装配机安装型架 型
9、架装配机由大型工具坞发展而来，它实质上是一个大型空间坐标架，由三组相互垂直的坐标尺组成，即一组纵坐标尺，一组由纵坐标尺定位的可移动的垂直坐标尺，以及一组由垂直坐标尺定位的横坐标尺。 安装型架用的大型工具坞1纵坐标尺；2横坐标尺；3垂直坐标尺；4吊车导轨；5走廊；6吊挂。16 在每个坐标尺上都有一排用坐标镗床精密加工的等间距的孔。在坐标尺的两个孔中间的尺寸，可以通过小的精密孔板来确定。这样，就可以在工具坞中准确地确定空间任意点的坐标位置。 在用工具坞安装型架方法的基础上，为了提高型架安装工作的效率，苏联把工具坞机床化，发展成为型架装配机。 型架装配机1纵坐标尺；2垂直坐标尺；3横坐标尺；4固定金
10、具；5固定变距板；6型架梁；7叉形接头；8杯形座。17 型架装配机纵坐标尺是固定在可纵向移动的工作台的侧面，台面靠电机和机械传动机构拖动，垂直坐标尺则固定在机床的龙门架上不动。这样就克服了用工具坞时需要经常移动笨重的垂直坐标尺和横坐标尺的缺点。 因型架装配机的尺寸不宜过大，对大型的装配型架，就不可能整个在型架装配机中安装。因此，型架必须设计成组合式的，只能将型架的梁放在型架装配机上进行安装。18（一）用（一）用型架装配机型架装配机安装型架的方法和过程安装型架的方法和过程1：在划线钻孔台上安装型架卡板划线钻孔台1可移动的横坐标尺；2台面；3纵坐标尺；4标尺孔 划线钻孔台是安装有纵向和横向坐标尺的
11、平台。19 划线钻孔台可用于准确定位和安装在平面坐标系中的定位孔衬套和其它定位件，最常用于定位和安装型架卡板上的固定孔衬套或卡板端头。202：在型架装配机上安装型架梁上的叉形接头 型架装配机台面上坐标孔之间距离200毫米，更小的尺寸由固定变距板确定，固定变距板有多套，由不同的尺寸组成，带小数的尺寸由万能变距板确定。固定变距板21万能变距板1万能变距板；2固定变距板。 在型架装配机上，型架梁上的叉形接头通过安装在横坐标尺上的固定金具进行精确定位，对于在型架梁上带任意角度、的叉形接头，则通过万能金具定位。 型架梁上的叉形接头在型架装配机上定位以后，用快干水泥将其固定在型架梁上的杯形座中。22叉形接
12、头通过固定金具定位1横坐标尺；2固定变距板；3固定金具；4叉形接头。233：型架的总装配 对于尺寸较小的整体焊接框架式型架，可以将整个型架放在型架装配机中进行安装。对于大尺寸型架，则还必须将装好叉形接头的梁进行总装配。型架总装配的主要任务是： 将型架的骨架进行组装，保证型架各个梁之间的相对位置准确。 进行型架的总检验。 通过安装量规或局部标准样件安装接头定位件或其它定位件。 按型架梁上的叉形接头安装卡板和其它定位件。24 当调整型架各个梁的相对位置时，首先应调整好其中一个梁的位置，以此梁为基准梁调整其它各个梁。一般先调整好上梁。用精密水平仪调整型架基准梁1上梁；2直尺；3下梁；4精密水平仪。2
13、5用安装杆和经纬仪调整型架各梁之间的相对位置1上梁；2安装杆；3下梁；4测量尺；5吊线；6经纬仪型架梁的调整与固定1上梁；2快干水泥；3横梁；4固定螺钉；5调整顶丝。 型架梁调整时，调整螺钉和顶丝，用快干水泥固定。 其它各梁通过安装杆、经纬仪、吊线以基准梁为基准进行安装。最后挂上卡板。26（二）用（二）用型架装配机型架装配机安装型架的优缺点安装型架的优缺点优点：优点：1：不用再制造大尺寸的标准样件。缺点：缺点：1：大尺寸型架只能安装梁，还需在装配机外进行总装配。2：因型架装配机是机床化的设备，对于中小型框架式的型架，型架安装的效率比较高，操作比较方便。4：对大型装配型架，定期检修比较困难，不便
14、于把型架拆开重新搬到型架装配机上进行检查。3：型架的准确度受装配机限制。2：不能用于大型分散式型架的安装。278.4 用光学仪器安装型架用光学仪器安装型架 为了解决上述几种型架安装方法中存在的问题，在50年代初，发展了一种以光学仪器的视线为基准线的型架安装方法。以光学视线作为基准线来安装型架十分准确，而且，型架的尺寸和结构形式不受限制，后来成为安装型架的主要方法。 （一）光学仪器安装型架的基本原理（一）光学仪器安装型架的基本原理 其原理是在型架一端放一台准直望远镜，另一端放一目标，使准直望远镜的光轴对准目标的中心，就可以建立一条光学视线，两条光学视线可以控制三个自由度。用两条光学视线控制1垂直
15、位移；2横向位移；3轴向转动。28（二）常用的光学仪器（二）常用的光学仪器1：准直望远镜1圆柱形外筒；2调焦旋钮；3光学测微计鼓轮；4目镜；5自准直照明灯座。292：光学直角头 是准直望远镜的一个重要附件，与准直望远镜配合使用，通过光学直角头中的五棱镜，可使望远镜的视线准确转折90度。光学直角头与准直望远镜配合使用1准直望远镜；2光学直角头；3第二反射面；4五棱镜；5第一反射面；6前窗口；7楔形玻璃；8侧窗口；9球体中心。303：坐标经纬仪1光学测微计鼓轮；2望远镜水准管；3反射镜；4调整螺钉；5经纬仪水准管。31（三）光学视线的建立（三）光学视线的建立 用光学仪器安装型架时，首先要在型架上用
16、准直望远镜建立基准视线和辅助视线，以这些视线为基准安装各个定位件。在铅垂面内建立两条水平的视线1、2、3、4光学站；5型架；6经纬仪32用零距直角头观测下面的半球体目标用长杆千分尺控制上、下球体间的距离33在水平面内建立平行视线1零距直角头；2零距直角头；3光学站； 4光学站；5光学视线；6光学视线；7准直望远镜；8准直望远镜。34（四）型架定位件的安装（四）型架定位件的安装用光学仪器和工具轴安装型架1基准视线；2辅助视线；3、4目标；5垂直位移；6横向位移；7绕纵轴转动；8纵向位移；9绕垂直轴转动；10绕横水平轴转动；11侧面目标；12球体目标；13准直望远镜；14工具轴；15零距直角头；1
17、6、17准直望远镜；18辅助视线；19坐标经纬仪；20球体目标；21工具轴。35（五）光学工具坞（五）光学工具坞 在使用光学仪器和工具轴安装型架方法的基础上，发展成一种光学工具坞，是以三根相互垂直的工具轴为基础建立的，它们本身的相互垂直度，也是靠光学仪器来保证的。光学工具坞适合于安装大型复杂的型架。36 光学工具坞还可以和机械式工具坞结合起来使用，既可以利用机械式工具坞，便于光学视线的建立，型架定位件可以快速定位，又可以发挥光学视线安装型架准确度高的特长。用机械式工具坞和光学视线安装型架1型架；2光学视线。37（六）用光学仪器安装型架方法的优缺点（六）用光学仪器安装型架方法的优缺点优点：优点：
18、1：以光学视线为基准，安装精度比较高。缺点：缺点：1：光学仪器仅做测量用，还需要配备定位件的夹持和位置调整用的装置。4：型架安装好以后，把光学站保留下来，便于型架就地定期检修。3：可配备多套光学仪器安装多台型架，缩短生产准备期。2：使用比较灵活，可安装各种型架，包括分散式型架。2：观察光学仪器和调整定位件的位置要分别由两个工人来进行。388.5 用激光准直仪安装型架用激光准直仪安装型架 为了克服使用光学仪器时操作效率低和大距离测量精度低的缺点，在60年代，在型架安装中开始用激光光束代替光学视线。 （4）按激光光束进行定位和安装，观测和调整可由一个人进行，可提高工作效率，节省人力。 （3）激光光
19、束还可以为光敏目标所接收，光束和目标之间不同心度的偏差可以用电压表指示出来，可以避免人为的观测误差。若将光束和目标中心的偏差电参数输送给自动控制系统，可实现自动定位。 （2）激光光束还具有良好的方向性，发散度比较小，在型架安装用的距离范围内，光束的直径基本不变，大距离的测量比较准确。 用激光光束作为安装型架的基准线有许多优点： （1）因激光是有色的可见光，便于操作者寻找目标和观测。因此，用激光光束作为基准线，既具有拉钢丝的直观性，又具有光学视线的准确性。39激光准直仪1反射镜调整机构；2后反射镜；3激光管；4外壳；5前反射镜；6透镜；7透镜径向调整螺钉；8凸透镜；9输出激光光束。40光敏目标1
20、遮光罩；2硅光电池组；3壳体；4电缆；5目标中心。 若激光射在目标中心，没有电压输出，若偏离，则产生一定的输出电压，指示其偏移量。41激光准直仪成套设备1激光准直仪；2激光光束；3光敏目标；4指示放大器；5电源箱。42 用 激光自动准直的型架安装机1横标尺；2型架卡板；3横向拖板；4前目标；5激光光束；6激光准直仪；7电源箱；8千斤顶拖动电机；9千斤顶；10转盘拖动电机；11千斤顶拖动电机；12千斤顶；13转盘；14纵向拖板；15横向拖动电机；16电子水平仪；17后目标；18立柱；19球体目标；20电气控制箱；21手动控制盒；22型架。43用激光准直仪安装型架方法的优缺点：优点优点前面已叙述；
21、 3：使用激光自动准直的型架安装机时，由于安装机较重，在一般车间的地坪上使用会使地坪产生较大的变形。 2：如果车间温度和气压不断变化，各处空气密度将不均匀，激光在所通过的路径上，由于各处的空气密度不同，会引起激光光束中心的微小偏移。缺点：缺点： 1：所使用的氦氖气体激光器寿命较低；44 在激光准直仪应用的基础上，随着计算机技术的飞速发展，把二者结合起来应用，就成为计算机辅助经纬仪CAT（Computer Aided Theodolite）测量技术，使光学仪器的定位不再依赖于工具轴和光学站，它使型架的安装更加方便、直观，可省去大量的计算工作。 在我国为波音公司制造的波音737700尾段中使用的型架，就是用这种方法安装的。 8.6 用用CAT技术安装型架技术安装型架
