第一章模線與樣板

第一章模線與樣板一、互換與協(xié)調(diào)的概念二、模線—樣板工作法三、理論模線四、結(jié)構(gòu)模線五、樣板六、標(biāo)準(zhǔn)樣件和局部模型七、鈑金零件生產(chǎn)中使用的樣板一、互換與協(xié)調(diào)的概念

1.互換性的基本概念

飛機(jī)工業(yè)中的互換性要求一般指：使用互換局部損壞而更換（部件或段件）生產(chǎn)互換批生產(chǎn)中零件、構(gòu)件不經(jīng)過修配或補(bǔ)充加工就可以裝配廠際互換

同一型號飛機(jī)，不同廠制造的零部件互換性項(xiàng)目要求越多，對生產(chǎn)部門的要求也越高，因此在飛機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)中并不要求完全互換，而是局部互換。2.互換與協(xié)調(diào)

互換

是指批生產(chǎn)中，同一種零件，在尺寸和形狀方面的一致性。協(xié)調(diào)

是指相配合的兩種零件在尺寸和形狀方面的一致性。

互換包括完全互換和不完全互換。而對飛機(jī)鈑金零件，不一定要求完全互換，但要求完全協(xié)調(diào)。

2.互換與協(xié)調(diào)（續(xù)）

互換不僅要體現(xiàn)協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度，還要求制造準(zhǔn)確度；而協(xié)調(diào)只體現(xiàn)協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度，因而具有互換性的零件，必將是協(xié)調(diào)的，所以協(xié)調(diào)是保證互換性的必要條件，在飛機(jī)鈑金零件制造中，不但要求協(xié)調(diào)，而且要求互換。3.制造準(zhǔn)確度

指零件的實(shí)際尺寸和形狀與名義尺寸和形狀的差值，差值越小，制造準(zhǔn)確度越高。4.協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度

指兩個相配合的零件、組件或部件之間實(shí)際尺寸和形狀的差值。（比前者要求更高）5.條件準(zhǔn)確度一般準(zhǔn)確度的概念是，零件不受自重或外力作用和影響下的幾何形狀和尺寸的準(zhǔn)確度。但鈑金零件，在裝配或檢驗(yàn)時往往允許在一定外力作用下進(jìn)行。如蒙皮零件在規(guī)定壓力下，檢驗(yàn)其貼模度；裝配時，蒙皮在卡板的壓力作用下，保持外形的準(zhǔn)確度等。因此，在分析鈑金零件協(xié)調(diào)問題時，特別是在解決配合面協(xié)調(diào)問題時，必須把力和力場的條件準(zhǔn)確度考慮進(jìn)去。6.協(xié)調(diào)原理任何產(chǎn)品或零件的制造，其幾何形狀和尺寸的形成，一般都是根據(jù)圖紙所確定的理論形狀和尺寸，在生產(chǎn)過程中通過一定的量具、工裝或機(jī)床而獲得的。在這一過程中，首先需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的尺度量具制造出生產(chǎn)中使用的各種測量工具或儀器，然后用這些量具制造各種工夾模具，最后通過工裝模具或機(jī)床加工出所需的形狀或尺寸，這一過程中包含尺寸傳遞的過程。三種不同原則取得尺寸協(xié)調(diào)的協(xié)調(diào)過程：獨(dú)立制造原則相互聯(lián)系制造原則補(bǔ)償制造原則蒙皮與口蓋的協(xié)調(diào)獨(dú)立制造原則LaLb量具尺寸夾具尺寸零件尺寸量具尺寸夾具尺寸零件尺寸標(biāo)準(zhǔn)尺獨(dú)立制造原則相互聯(lián)系制造原則La量具尺寸夾具尺寸零件尺寸夾具尺寸零件尺寸標(biāo)準(zhǔn)尺Lb相互聯(lián)系制造原則補(bǔ)償制造原則La量具尺寸夾具尺寸零件尺寸零件尺寸標(biāo)準(zhǔn)尺Lb補(bǔ)償制造原則二、模線—樣板工作法

1.實(shí)質(zhì)模線—樣板工作法的實(shí)質(zhì)是采用統(tǒng)一的尺寸和形狀的剛性傳遞系統(tǒng)制造和在幾何上協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)的相互配合的元件。模線—樣板工作法的原理是按相互聯(lián)系制造的原則確立的。2.原理飛機(jī)圖紙→理論模線→結(jié)構(gòu)模線→標(biāo)準(zhǔn)樣件（生產(chǎn)樣板、標(biāo)準(zhǔn)樣板）→工藝裝備（模具、夾具、…）→零件（組件、部件）3.模線-樣板工作法主要缺點(diǎn)

工時高，制造裝配夾具和立體工藝裝備時準(zhǔn)確度低；裝配和鈑金工裝的制造周期長。這是因?yàn)楸仨毷紫戎圃斐瞿＞€和樣板，然后才能按模線和樣板制造這些工裝。4.飛機(jī)鈑金零件協(xié)調(diào)的一般概念

飛機(jī)鈑金零件的協(xié)調(diào)，包括零件之間的相互協(xié)調(diào)，零件與裝配工藝裝備的相互協(xié)調(diào)。前者取決于零件工藝裝備之間的協(xié)調(diào)性，而后者取決于工藝裝備與裝配工藝裝備之間的協(xié)調(diào)性，其實(shí)質(zhì)是工藝裝備之間的協(xié)調(diào)。

－－協(xié)調(diào)路線

在飛機(jī)部、組件的鈑金零件制造過程中，保證鈑金零件與工藝裝備尺寸和形狀相互協(xié)調(diào)的傳遞路線，稱為協(xié)調(diào)路線。在傳遞過程中，每個環(huán)節(jié)誤差的積累，構(gòu)成了零件的制造誤差與協(xié)調(diào)誤差。

－－協(xié)調(diào)圖表

鈑金零件協(xié)調(diào)圖表，反映鈑金零件工藝裝備之間，零件工藝裝備與裝配工藝裝備之間制造依據(jù)的相互依賴關(guān)系，體現(xiàn)并保證了零件的協(xié)調(diào)關(guān)系，它是樣板細(xì)目表、工藝裝備品種表編制的先導(dǎo)，是企業(yè)指令性工藝文件之一，在新機(jī)研制、試制和批生產(chǎn)中，首先要考慮的，就是編制協(xié)調(diào)圖表，然后才能進(jìn)行諸如樣板細(xì)目表、工藝裝備品種表等生產(chǎn)工藝文件的編制工作。

飛機(jī)鈑金零件協(xié)調(diào)圖表

協(xié)調(diào)圖表編制依據(jù)協(xié)調(diào)圖表編制內(nèi)容協(xié)調(diào)圖表編制原則協(xié)調(diào)圖表編制步驟

1）飛機(jī)鈑金零件的協(xié)調(diào)依據(jù)協(xié)調(diào)圖表與其它工藝文件的關(guān)系

產(chǎn)品圖生產(chǎn)大綱工藝總方案標(biāo)準(zhǔn)工裝協(xié)調(diào)圖表部件裝配協(xié)調(diào)圖表鈑金零件協(xié)調(diào)圖表鈑金零件制造生產(chǎn)文件2）飛機(jī)鈑金零件協(xié)調(diào)的方法協(xié)調(diào)方法分類：模擬量傳遞法綜合應(yīng)用法數(shù)字量傳遞法飛機(jī)鈑金零件的協(xié)調(diào)方法模擬量傳遞法綜合應(yīng)用法數(shù)值量傳遞法標(biāo)準(zhǔn)樣件工作法表面樣件工作法模線樣板工作法CAD/CAM工作法模線樣板－標(biāo)準(zhǔn)樣件法表面樣件－標(biāo)準(zhǔn)樣件法組合式標(biāo)準(zhǔn)樣件法組合表面樣件法組合模型法整體式表面樣件法鑲塊式表面樣件法標(biāo)準(zhǔn)實(shí)樣法模線樣板法按蒙皮模胎協(xié)調(diào)法按兩個制造依據(jù)協(xié)調(diào)法基準(zhǔn)孔－切面模型法CAD/CAM法鈑金零件用模擬量進(jìn)行協(xié)調(diào)的示意圖鈑金零件用數(shù)字量進(jìn)行協(xié)調(diào)的示意圖協(xié)調(diào)部位大型客機(jī)機(jī)翼、翼梢、小翼等部件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)示意圖協(xié)調(diào)方法CAD/CAM工作法協(xié)調(diào)圖表數(shù)學(xué)模型型胎拉形模型胎模胎模胎型架肋骨蒙皮后墻口蓋墊板數(shù)控編程繪圖機(jī)結(jié)構(gòu)模線數(shù)控機(jī)床零件樣板光學(xué)儀器型架卡板應(yīng)用程序計(jì)算機(jī)測量機(jī)數(shù)控編程綜合

應(yīng)用

法的

協(xié)調(diào)

系統(tǒng)

圖測量系統(tǒng)應(yīng)用程序數(shù)控銑床數(shù)控銑床結(jié)構(gòu)模線繪圖機(jī)零件樣板表面樣板反模型標(biāo)準(zhǔn)樣件反模型成形模型材拉形模拉彎模框肋零件落壓?？ò鍙?fù)雜零件蒙皮定位器交點(diǎn)整體量規(guī)光學(xué)儀器型架機(jī)加零件壁板部件飛機(jī)圖紙計(jì)算機(jī)系統(tǒng)數(shù)控編程數(shù)控編程數(shù)控測量機(jī)全機(jī)數(shù)學(xué)模型繪圖程序系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)件加工程序系統(tǒng)理論模線外檢樣板外形標(biāo)準(zhǔn)樣件切面樣板內(nèi)形樣板外形樣板成形模過渡模安裝標(biāo)準(zhǔn)樣件夾具樣板局部樣件反標(biāo)準(zhǔn)樣件零件部件裝配型架組合件組合件裝配夾具量規(guī)（或標(biāo)準(zhǔn)平板）部件

模線樣板－局部標(biāo)準(zhǔn)樣件協(xié)調(diào)系統(tǒng)原理圖5.典型的協(xié)調(diào)路線圖飛機(jī)圖紙理論模線結(jié)構(gòu)模線（生產(chǎn)樣板、標(biāo)準(zhǔn)樣板）標(biāo)準(zhǔn)樣件（模具、夾具、…）工藝裝備零件（組件、部件）由上可知：模線樣板-標(biāo)準(zhǔn)樣件工作法是飛機(jī)制造中保證協(xié)調(diào)互換的基礎(chǔ)；模線樣板是飛機(jī)設(shè)計(jì)與制造之間的橋梁。三、理論模線

理論模線是繪制在金屬板或明膠板上的1:1的飛機(jī)各部分的理論外形圖，其上還繪有結(jié)構(gòu)軸線、基準(zhǔn)線等。其作用是協(xié)調(diào)部件平面及各切面的理論外形，并作為制造該切面的全部基本樣板的原始依據(jù)（標(biāo)準(zhǔn)即老祖宗）。四、結(jié)構(gòu)模線

是繪制在金屬板或明膠板上某一部件切面的1:1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。作用是協(xié)調(diào)該切面全部零件的結(jié)構(gòu)形狀、并作為制造該切面全部生產(chǎn)樣板的原始依據(jù)，以保證該切面內(nèi)全套工藝裝備之間的協(xié)調(diào)。其外形按理論模線，內(nèi)部結(jié)構(gòu)按飛機(jī)圖紙。飛機(jī)外形數(shù)學(xué)模型計(jì)算剖面外形數(shù)據(jù)用常規(guī)方法設(shè)計(jì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)圖應(yīng)用模線CAD技術(shù)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)模線用CAD技術(shù)設(shè)計(jì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)圖紙和模線合一的無尺寸圖圖形信息存入數(shù)據(jù)庫用數(shù)控繪圖機(jī)畫模線或無尺寸圖用CAD技術(shù)去掉非模線內(nèi)容，增加模線線條和標(biāo)記利用CAD技術(shù)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)模線的工作流程五、樣板

樣板是飛機(jī)部件、組件或零件某一切面形狀和尺寸的剛性量具

在飛機(jī)的生產(chǎn)中樣板起著制造、協(xié)調(diào)、檢驗(yàn)部件和零件以及檢驗(yàn)工藝裝備的作用，因此樣板之間有著相互協(xié)調(diào)的關(guān)系。作用制造工裝、檢驗(yàn)零件樣板是按結(jié)構(gòu)模線或理論模線來制造的飛機(jī)生產(chǎn)中使用的樣板有

外形樣板內(nèi)形樣板展開樣板毛料樣板切面樣板彎曲樣板機(jī)加零件樣板夾具樣板專用樣板

樣板分類樣板品種基本用途樣板名稱簡稱基本樣板曬相圖板相板1.制造、檢驗(yàn)樣板；2.制造、檢驗(yàn)零件和工藝裝備生產(chǎn)樣板外形樣板外形1.制造成套零件樣板；2.制造和檢驗(yàn)?zāi)＞呒傲慵?nèi)形樣板內(nèi)形制造零件的成形模具。常被外形樣板代替展開樣板展開零件的下料及制造沖切模切面樣板切面外形樣板切外制造和檢驗(yàn)?zāi)＞吆土慵辞忻嫱庑螛影宸辞型馇忻鎯?nèi)形樣板切內(nèi)反切面內(nèi)形樣板反切內(nèi)鉆孔樣板鉆孔鉆（或沖）零件上的孔夾具樣板夾具制造、安裝標(biāo)準(zhǔn)樣件或裝配、檢驗(yàn)夾具表面標(biāo)準(zhǔn)樣件樣板樣件制造表面標(biāo)準(zhǔn)樣件機(jī)加樣板機(jī)加加工和檢驗(yàn)機(jī)加零件上與理論外形或結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)有關(guān)的部分專用樣板專用按工藝需要確定，例如化銑樣板標(biāo)準(zhǔn)樣板按需要選用1.作為用于制造生產(chǎn)樣板的過渡樣板；2.檢修和復(fù)制生產(chǎn)樣板

樣板的分類、名稱和基本用途平面類零件典型成形工藝蒙皮類零件典型成形工藝形狀復(fù)雜的蒙皮類零件典型成形工藝單曲度標(biāo)準(zhǔn)擠壓型材零件典型成形工藝樣板的制造過程

毛坯準(zhǔn)備移形外形的加工刻線、鉆孔、打標(biāo)記符號檢驗(yàn)與噴漆基本樣板——紅色生產(chǎn)樣板——黑色夾具樣板——深綠色

六、標(biāo)準(zhǔn)樣件和局部模型

標(biāo)準(zhǔn)樣件和局部模型

是部件、零件的真實(shí)外形實(shí)樣

作用

制造工裝、檢驗(yàn)零件外形七、鈑金零件生產(chǎn)中使用的樣板

鈑金零件生產(chǎn)中使用的樣板分為兩大類

平面零件生產(chǎn)所使用的成套樣板（框、肋類）

立體曲面零件所使用的成套樣板1.平面零件生產(chǎn)所使用的成套樣板外形樣板——是制造和協(xié)調(diào)成套零件的樣板，用于制造模具和檢驗(yàn)零件內(nèi)形樣板——是用來制造與檢驗(yàn)成形模具的樣板展開樣板

——表達(dá)彎邊的平面零件或單曲度零件展開后的毛坯形狀毛料樣板

——按照試驗(yàn)的展開毛料做成的樣板2.立體曲面零件所使用的成套樣板

切面樣板——用來表示雙曲面立體零件各控制切面形狀的樣板切面外形樣板反切面外形樣板切面內(nèi)形樣板反切面內(nèi)形樣板切面內(nèi)形切面外形反切面內(nèi)形反切面外形切割鉆孔樣板

——用來表示雙曲面立體零件各控制切面形狀的樣板夾具樣板

——是專供制造標(biāo)準(zhǔn)樣件及裝配夾具用的樣板

模線樣板工作法最初應(yīng)用于造船工業(yè)，二十世紀(jì)二十年代后期，引入航空工業(yè)，且后來居上，經(jīng)過三十年左右的改進(jìn)與充實(shí)，這一方法發(fā)展到更加完備也更加復(fù)雜的境界。以致一架新機(jī)誕生之前，在繪制模線和加工樣板方面竟要花費(fèi)十幾萬個工時，并消耗一百幾十噸的