1、第九章第九章 装配型架的安装装配型架的安装康永刚康永刚2第九章第九章 装配型架的安装装配型架的安装飞机装配型架安装的重要性和复杂性1 1、飞机装配准确度主要取决于型架准确度，尤其是型架安装、飞机装配准确度主要取决于型架准确度，尤其是型架安装的准确度；的准确度；2 2、型架的安装要保证工艺装备之间的协调性；、型架的安装要保证工艺装备之间的协调性；3 3、飞机成批生产中要提高型架安装效率。、飞机成批生产中要提高型架安装效率。传统的方法和发展：标准样件法、工具坞或型架装配机传统的方法和发展：标准样件法、工具坞或型架装配机-光学仪器的采用光学仪器的采用-全数字化实时测量仪器的应用全数字化实时测量仪器的
2、应用3第九章第九章 装配型架的安装装配型架的安装9.1 9.1 用通用测量工具安装型架用通用测量工具安装型架 （图（图9-19-1）在钳工平台上，划出型架的结构位置线，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，采用细钢丝在型架上纵向、水平、横向基准线。型架的定位件，以上述三个相互垂直的平面为基准进行测量和安装。特点特点：误差大、型架安装准确度低、周期长目前只作为一种辅助的安装方法（用于检修或检测）。实质：确定空间坐标系中几何元素的位置实质：确定空间坐标系中几何元素的位置装配型架安装装配型架安装 4第九章第九章 装配型架的安装装配型架的安装9.1 9.1 用通用测量工具安装型架
3、用通用测量工具安装型架 （图（图9-19-1）实质：确定空间坐标系中几何元素的位置实质：确定空间坐标系中几何元素的位置装配型架安装装配型架安装 5第九章第九章 装配型架的安装装配型架的安装9.2 9.2 用用标准样件安装法标准样件安装法标准样件标准样件：具有飞机部件、组合件或零件真实外形和对接接头的、尺寸准确的刚性立体样件，作为部件、组合件或零件的尺寸和形状的标准，是制造与协调有关工艺装备的依据。安装型架用的标准样件称为安装标准样件。6第九章第九章 装配型架的安装装配型架的安装9.2 9.2 用用标准样件安装法标准样件安装法型架卡板的安装7第九章第九章 装配型架的安装装配型架的安装9.2 9.
4、2 用用标准样件安装法标准样件安装法接头定位件的安装8第九章第九章 装配型架的安装装配型架的安装9.2 9.2 用用标准样件安装法标准样件安装法优点：优点：用标准样件作为装配型架之间、装配型架与零件工艺装备之间的协调依据，能保证工艺装备之间具有良好的协调性。型架制造周期短批量生产、复制型架数量较多时，复制型架快、一致性好便于型架的定期检修缺点：缺点：标准样件制造工作量大、周期长。标准样件尺寸越大，刚度难保证，大尺寸样件搬运、使用不方便（枭龙赴巴基斯坦）制造成本高1.标准样件需定期检修，增加检修工作量9第九章第九章 装配型架的安装装配型架的安装9.3 9.3 用标准工装安装型架用标准工装安装型架
5、10第九章第九章 装配型架的安装装配型架的安装9.4 9.4 用型架装配机安装型架用型架装配机安装型架11第九章第九章 装配型架的安装装配型架的安装9.4 9.4 用型架装配机安装型架用型架装配机安装型架 优点：优点：不需要制造大尺寸标准样件，只对形状复杂、协调要求高部位采用局部标准样件型架装配机是机床化的设备，对中小型框架可整体安装，效率高 缺点：缺点：不能用于大型分散式型架的安装,由于型架装配机尺寸的限制装配型架机本身的准确度1.大型装配机,定期检修困难12第九章第九章 装配型架的安装装配型架的安装9.5 9.5 用光学仪器安装型架（用光学仪器安装型架（光学仪器的光学视线作为安装型架的基准
6、线光学仪器的光学视线作为安装型架的基准线）准直望远镜准直望远镜(光学直角头）光学直角头）坐标经纬仪坐标经纬仪13第九章第九章 装配型架的安装装配型架的安装图5-10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电子水准仪；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。9.6 9.6 用激光准直仪安装型架用激光准直仪安装型架14第九章第九章 装配型架的安装装配型架的安装9.5 9.
7、5 用激光准直仪安装型架用激光准直仪安装型架优点优点:准确度高准确度高,安装效率高安装效率高缺点缺点:受环境温度、气流的影响受环境温度、气流的影响 15第九章第九章 装配型架的安装装配型架的安装激光跟踪和激光跟踪和CATCAT（计算机辅助经纬仪）技术（计算机辅助经纬仪）技术 激光跟踪测量仪是一种高速、高精度的三维空间测量装置，它将水平和垂直方向的角度测量与距离测量结合在一起，建立了采点反射镜的3D 坐标系，该坐标可以转换到任意工装或零件的坐标系统；高速马达实现了完全自动的测量，位置探测器保证仪器的高速跟踪能力。当操作者移动反射镜时，激光跟踪仪会实时“跟踪”并以三维坐标的形式报告反射镜的准确位置
8、。其三维激光干涉和角度编码器保证了每秒1000 个测量点参数的高速传输，以及直径为70m 的大空间区域测量。16第九章第九章 装配型架的安装装配型架的安装激光跟踪测量技术安装型架激光跟踪测量技术安装型架17 激光跟踪仪为一个球坐标测量系激光跟踪仪为一个球坐标测量系统，以其回转中心为坐标原点，建统，以其回转中心为坐标原点，建立测量坐标系，其测量原理如图所立测量坐标系，其测量原理如图所示。示。P为被测点，通过激光干涉测为被测点，通过激光干涉测距测量极径距测量极径L，利用两个角度编码，利用两个角度编码器分别测量水平方位角器分别测量水平方位角 和和 竖直方竖直方位角位角 ，即可通过如下公式确定被，即可
9、通过如下公式确定被测点测点P的空间坐标的空间坐标(x,y,z)。sinsincossincosxLyLzL激光跟踪测量原理图18 激光跟踪仪主要完成测量工装的安装正确与否和测量靶标点与理论位置作比较，可以分为以下6部分：激光跟踪仪在工装安装上使用的结构框架激光跟踪仪在工装安装的应用19l安装前准备安装前准备：测量环境应符合仪器使用要求；激光跟踪仪应严格按规定进行预热测量环境应符合仪器使用要求；激光跟踪仪应严格按规定进行预热、校准、标尺测量等，保证其满足测量要求。在实际测量时，考虑温、校准、标尺测量等，保证其满足测量要求。在实际测量时，考虑温、湿度的变化进行补偿；工装框架已完成安装，精度满足要求
10、。、湿度的变化进行补偿；工装框架已完成安装，精度满足要求。l建立工装初始坐标系建立工装初始坐标系 按工装图纸的要求通过坐标基准点建立标准温度下的工装坐标系。按工装图纸的要求通过坐标基准点建立标准温度下的工装坐标系。首先，测量基准统一，不管激光跟踪仪放在被测件附近的任何位置，首先，测量基准统一，不管激光跟踪仪放在被测件附近的任何位置，都能使测量工作始终在工装坐标系下进行。其次，测量数据一致，不都能使测量工作始终在工装坐标系下进行。其次，测量数据一致，不管任何时候在工装坐标系下，激光跟踪仪测量的目标点数据管任何时候在工装坐标系下，激光跟踪仪测量的目标点数据(坐标值坐标值)始终是标准温度下的数值，不
11、受测量环境温度变化的影响，使测量数始终是标准温度下的数值，不受测量环境温度变化的影响，使测量数据始终保持一致。据始终保持一致。第九章第九章 装配型架的安装装配型架的安装20l检查工装坐标系检查工装坐标系 要把要把所有所有靶靶点的三维坐标信息输入至计算机。使用最小二乘转换，保证这些测量点满点的三维坐标信息输入至计算机。使用最小二乘转换，保证这些测量点满足使用要求，检查并验证工装坐标系符合工装图样要求。足使用要求，检查并验证工装坐标系符合工装图样要求。l安装工装定位件安装工装定位件 根据提供的根据提供的靶靶点坐标值，安装工装定位元件点坐标值，安装工装定位元件(平板、卡板、外形板、钻模板等平板、卡板
12、、外形板、钻模板等)。l检查检查OTP点点 在工装所有定位件安装完成后，应对所有按激光测量点安装的工装定位件上的在工装所有定位件安装完成后，应对所有按激光测量点安装的工装定位件上的OTP点点进行复查，符合工装图样要求。进行复查，符合工装图样要求。l数据处理与输出数据处理与输出 利用激光跟踪仪获得型架激光测量点的实测值后，应与型架设计理论数据进行比较、利用激光跟踪仪获得型架激光测量点的实测值后，应与型架设计理论数据进行比较、分析，确保安装精度。分析，确保安装精度。第九章第九章 装配型架的安装装配型架的安装21第九章第九章 装配型架的安装装配型架的安装iGPS22第九章第九章 装配型架的安装装配型架的安装思考题：思考题：1 飞机装配型架安装方法有哪些，各种安装方法的特点？2 激光跟踪仪在飞机型架安装或飞机装配中的应用实例。激光跟踪仪在飞机型架安装或飞机装配中的应用实例。
