裝配工藝裝備設(shè)計(jì)專項(xiàng)部分檢驗(yàn)工藝裝備-課件

裝配工藝裝備設(shè)計(jì)（專項(xiàng)部分）

檢驗(yàn)工藝裝備裝配檢驗(yàn)工藝裝備裝配檢驗(yàn)工藝裝備是檢測(cè)裝配完工的組件、段件、部件及總體件的工藝裝備。本節(jié)章僅介紹裝配檢驗(yàn)工藝裝備與裝配工藝裝備設(shè)計(jì)的不同內(nèi)容。6.1裝配檢驗(yàn)工藝裝備的功能及特點(diǎn)裝配檢驗(yàn)工藝裝備同裝配工藝裝備相類似，也是由骨架、定位元件、檢測(cè)元件及支承調(diào)整機(jī)構(gòu)等組成；對(duì)于小型組件的檢驗(yàn)工藝裝備，有時(shí)支承機(jī)構(gòu)和定位檢測(cè)元件也可能合而為一。6.1.1功能及檢測(cè)方法主要功能及常用檢測(cè)方法見表6-1。表6-1裝配檢驗(yàn)工藝裝備的功能及常用的檢測(cè)方法電測(cè)量的應(yīng)用電測(cè)量是通過機(jī)械轉(zhuǎn)換器將被測(cè)參數(shù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再經(jīng)過電信號(hào)的放大，在儀器或儀表上反映誤差數(shù)值或顯示誤差曲線。如圖6-1所示。圖6-1點(diǎn)測(cè)量原理圖

圖6-2是三種典型的電測(cè)量機(jī)械轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)示意圖，可供設(shè)計(jì)選用。(a)用于控制切面檢測(cè)(b)用于角度檢測(cè)(c)用于端面檢測(cè)圖6-2機(jī)械轉(zhuǎn)換器從圖6-2中可以看出當(dāng)Δχ發(fā)生變化時(shí)，△α。(磁隙)即發(fā)生變化，電渦流傳感器內(nèi)即產(chǎn)生電信號(hào)△Ι或ΔV的變化，輸出后經(jīng)放大、顯示讀數(shù)或曲線，即反映了被測(cè)工件幾何參數(shù)的誤差狀況。6.1.2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)裝配檢驗(yàn)工藝裝備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)見表5-2。表6-2裝配檢驗(yàn)工藝裝備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)表6-2裝配檢驗(yàn)工藝裝備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（續(xù)）表6-2裝配檢驗(yàn)工藝裝備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（續(xù)）表6-2裝配檢驗(yàn)工藝裝備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（完）6.2檢驗(yàn)型架(夾具)6.2.1定位設(shè)計(jì)在檢驗(yàn)型架上定位的裝配件是一個(gè)已具有一定剛度的組合件、部件，不需要也不允許用定位元件維持其幾何形狀。其定位屬二次定位。定位基準(zhǔn)選擇見表6-3。表6-3一般定位基準(zhǔn)定位件接頭定位件結(jié)構(gòu)示例見表5-4所示。表6-4接頭定位件結(jié)構(gòu)示例表6-4接頭定位件結(jié)構(gòu)示例（完）

注：di=d-a和Li=L-a．是指產(chǎn)品定位孔(面)留有精加工余量a

外形定位件結(jié)構(gòu)形式，見表5-5所示。表6-5接頭定位件結(jié)構(gòu)示例表6-5接頭定位件結(jié)構(gòu)示例（完）6.2.2檢測(cè)元件檢測(cè)基準(zhǔn)元件檢測(cè)基準(zhǔn)元件往往同定位元件合用，其設(shè)計(jì)方法見表6-6。1．D配合公差取H7／g5(g6)2．定位:d取φiH8／f7t取timm3.檢測(cè)：d取(φi-△)f7t取ti

t取ti表6-6檢測(cè)基準(zhǔn)元件

注：φi未產(chǎn)品上檢驗(yàn)架時(shí)的公稱尺寸；

ti為工藝檢測(cè)間隙一般在3～8mm范圍選擇；

Δ值在精加工后為0．中間工序尺寸的接頭可取0．2mm。

檢驗(yàn)銷及檢驗(yàn)塊見表6-7和表6-8。表6-7接頭檢驗(yàn)銷及檢驗(yàn)塊的公差選擇

注;t1、t2

按產(chǎn)品要求確定。

注;t1、t2

按產(chǎn)品要求確定。外形檢測(cè)元件外形檢測(cè)元件主要有檢驗(yàn)卡板、檢驗(yàn)型板(模板)及檢驗(yàn)型面三大類。如圖6-3所示。外形檢測(cè)元件一般是放大(或縮小)的外形，檢測(cè)間隙按選用的檢驗(yàn)銷(或檢驗(yàn)塊)的尺寸確定，圖6-3中所示的檢驗(yàn)間隙范圍可供表6-8型面間隙檢驗(yàn)銷及檢驗(yàn)塊的公差選擇

設(shè)計(jì)時(shí)選擇。外形檢測(cè)元件的工作面表面粗糙度Ra為1.6μm～3.2μm，間隙t公差一般為士0.1～±0.15mm。圖6-3外形檢測(cè)元件其他檢測(cè)元件圖6-4是兩種檢測(cè)活動(dòng)翼面偏轉(zhuǎn)角度的典型結(jié)構(gòu)，可供設(shè)計(jì)參考。圖中角度板上刻線深度0.2mm～0.25mm，刻線寬度0.1～0.2mm()；角度誤差在全程范圍內(nèi)不大于±1′；角度大于45°時(shí)允許擴(kuò)大至±1′30″。圖6-4活動(dòng)翼面偏轉(zhuǎn)角度檢測(cè)元件6.3水平測(cè)量臺(tái)平測(cè)量臺(tái)是用于對(duì)產(chǎn)品的以測(cè)量點(diǎn)表達(dá)的幾何參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。6.3.1基本技術(shù)要求模擬產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)關(guān)系和位置狀態(tài)進(jìn)行定位，以使所測(cè)數(shù)據(jù)具有或接近其真實(shí)性。對(duì)于如機(jī)翼水平測(cè)量臺(tái)的懸臂式定位支承構(gòu)件，其結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)應(yīng)具有足夠的剛度和穩(wěn)定性。為此，必須根據(jù)所允許的定位部位的角度變化(即受載后的角位移)按轉(zhuǎn)角計(jì)算公式進(jìn)行構(gòu)件的剛度校核，并對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行穩(wěn)定性校核。產(chǎn)品的支承機(jī)構(gòu)，一般應(yīng)能進(jìn)行六個(gè)自由度的調(diào)整。6.3.2結(jié)構(gòu)示例飛機(jī)機(jī)翼水平測(cè)量臺(tái)模擬產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)關(guān)系和位置狀態(tài)進(jìn)行定位，以使所測(cè)數(shù)據(jù)具有或接近其真實(shí)性。對(duì)于如機(jī)翼水平測(cè)量臺(tái)的懸臂式定位支承構(gòu)件，其結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)應(yīng)具有足夠的剛度和穩(wěn)定性。為此，必須根據(jù)所允許的定位部位的角度變化(即受載后的角位移)按轉(zhuǎn)角計(jì)算公式進(jìn)行構(gòu)件的剛度校核，并對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行穩(wěn)定性校核。產(chǎn)品的支承機(jī)構(gòu)，一般應(yīng)能進(jìn)行六個(gè)自由度的調(diào)整。結(jié)構(gòu)示例飛機(jī)機(jī)翼水平測(cè)量臺(tái)圖6-5所示為某機(jī)的外翼水平測(cè)量臺(tái)，用于外翼向總裝配車間移交

之前的檢測(cè)，是作為外翼完工后的最終檢驗(yàn)手段。該測(cè)量臺(tái)未考慮機(jī)翼的下反角。導(dǎo)彈水平測(cè)量臺(tái)圖6-6所示為導(dǎo)彈水平測(cè)量臺(tái)示例，用于總體水平測(cè)量及舵面調(diào)整等。導(dǎo)彈彈翼水平測(cè)量臺(tái)圖6-7所示彈翼水平測(cè)量臺(tái)，由平臺(tái)和定位支座組成，模擬彈翼的組裝狀態(tài)檢測(cè)其幾何參數(shù)。平臺(tái)的精度高于或等于2級(jí)。圖6-5機(jī)翼外翼水平測(cè)量臺(tái)圖6-6導(dǎo)彈水平測(cè)量臺(tái)圖6-7導(dǎo)彈彈翼水平測(cè)量臺(tái)6-4對(duì)合臺(tái)6-4-1應(yīng)用條件作為檢測(cè)工作來說，對(duì)合臺(tái)將應(yīng)用于以下條件：需按氣動(dòng)外形的控制參數(shù)進(jìn)行成組件的預(yù)先對(duì)合協(xié)調(diào)檢查，并作必要的調(diào)整，如左、右機(jī)翼的對(duì)合檢查，左、右水平尾翼的對(duì)合檢查等；對(duì)單獨(dú)裝配的成組件的各單元件，在參加總裝配之前進(jìn)行結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)性配套檢查，包括結(jié)合部位和對(duì)縫間隙、階差等。6.4.2結(jié)構(gòu)示例圖6-8所示為某輕型機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)罩對(duì)合臺(tái)，除用于發(fā)動(dòng)機(jī)罩上、下組件組合協(xié)調(diào)、修合蒙皮和鉚接上、下罩接頭外，還要檢查有關(guān)外形。該對(duì)合臺(tái)的結(jié)構(gòu)分為前部定位件、中部構(gòu)架和模板三個(gè)主要部分，用精制螺栓連接組成，并根據(jù)同發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)關(guān)系采用了內(nèi)形定位，滿足了發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝要求。圖6-8發(fā)動(dòng)機(jī)罩對(duì)合臺(tái)6.5結(jié)合檢驗(yàn)量規(guī)結(jié)合檢驗(yàn)量規(guī)主要用于檢查部件或組件對(duì)合交點(diǎn)的位置和某些有吻合性要求的部位的外形，以保證部件的互換性。6.5.1結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型見表6-9。表6-9結(jié)合檢驗(yàn)量規(guī)分類6.5.2定位及檢定位基準(zhǔn)和檢測(cè)部位，見表6-10。表6-10定位基準(zhǔn)和檢測(cè)部位6.5.3定位件基本尺寸及配合定位件應(yīng)模擬產(chǎn)品的結(jié)合關(guān)系設(shè)計(jì)，其基本尺寸和配合公差按表6-11選擇。表6-11定位件基本尺寸和配合公差選擇*為叉耳配合的基本尺寸；

**D為孔徑，d為軸徑。

表6-12檢測(cè)基準(zhǔn)元件尺寸的確定6.5.4檢測(cè)基準(zhǔn)元件的設(shè)計(jì)檢測(cè)基準(zhǔn)元件的尺寸確定方法，見表6-12。表6-12檢測(cè)基準(zhǔn)元件尺寸的確定（完）6.5.5結(jié)構(gòu)示例翼面艙檢驗(yàn)量規(guī)圖6-9所示翼面艙檢驗(yàn)量規(guī)，按標(biāo)準(zhǔn)量規(guī)制造，用于檢查外形階差和對(duì)合間隙，定位基準(zhǔn)是前、后梁定位接頭。圖6-9翼面艙檢驗(yàn)量規(guī)后座艙蓋活動(dòng)艙檢驗(yàn)量規(guī)圖6-10所示后座艙蓋活動(dòng)艙檢驗(yàn)量規(guī)，當(dāng)用于檢查中艙結(jié)合面、外形階差、對(duì)合間隙時(shí)，定位基準(zhǔn)是前、中接頭；當(dāng)松開前、中接頭，以定位塊定位即可檢查口框滑軌的滑動(dòng)性能。該檢驗(yàn)量規(guī)的制造依據(jù)為座艙口框標(biāo)準(zhǔn)樣件。圖6-10后座艙蓋活動(dòng)艙檢驗(yàn)量規(guī)6-6滑軌檢驗(yàn)量規(guī)滑軌檢驗(yàn)量規(guī)是一種模擬在滑軌中的滑動(dòng)組件的檢驗(yàn)工藝裝備，具有滑動(dòng)組件滑動(dòng)部位的相應(yīng)結(jié)構(gòu)。考慮到操作方便，量規(guī)上應(yīng)設(shè)計(jì)有牽引部位或牽引裝置。6.6.1檢測(cè)部位檢測(cè)部位尺寸要素的確定見表6-13。表6-13檢測(cè)部位的尺寸要素按間隙檢查6.6.2結(jié)構(gòu)示例見表6-14。表6-14結(jié)構(gòu)示例表6-14結(jié)構(gòu)示例（完）6.7舵面平衡臺(tái)舵面平衡臺(tái)(型架)用于各種有平衡要求的活動(dòng)翼面進(jìn)行平衡性能的檢測(cè)與調(diào)整。

衡臺(tái)(型架)由平衡臺(tái)骨架(底座、梁或框架)、定位元件及檢測(cè)元件組成。6.7.1結(jié)構(gòu)示例見圖6-11～圖6-13。圖6-11為副翼平衡臺(tái)的俯視圖，用兩端交點(diǎn)和中交點(diǎn)支承產(chǎn)品，轉(zhuǎn)動(dòng)軸線調(diào)水平，其同軸度為φ0.04mm。中立位置指示器設(shè)置在尾緣，轉(zhuǎn)動(dòng)臂L較大。易于觀測(cè)。6-11某機(jī)副翼平衡臺(tái)

圖6-12所示平衡臺(tái)采用假管梁模擬組裝情況支承產(chǎn)品。管梁調(diào)水平，兩支座同軸度為φ0.02mm。前支座有角度指示器，后支座有中立位置限動(dòng)塊。圖3-67某機(jī)全動(dòng)平尾平衡臺(tái)

圖6-13所示平衡臺(tái)，副翼由五個(gè)懸掛支臂模擬支承其上，支臂上裝有產(chǎn)品軸承。模擬機(jī)翼兩后部肋的端板，用來檢查副翼端肋幾何關(guān)系，并設(shè)有轉(zhuǎn)角指示器?？ò?輔助支承未示出)用于檢查截面

翼型。圖6-13某機(jī)副翼平衡臺(tái)6.7.2定位件平衡臺(tái)是模擬同被測(cè)產(chǎn)品相結(jié)合的部件的定位部位設(shè)計(jì)的，為檢測(cè)準(zhǔn)確而水平放置，水平偏差不大于±0.05mm。轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的選擇見表6-15。表6-15轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的選擇注1：軸承也可選擇與被測(cè)產(chǎn)品相結(jié)合的部件的定位部分相同的軸承；注2：成組軸承的同軸度，為提高檢測(cè)精度也可選用

隨動(dòng)定位件(管梁)

與被測(cè)產(chǎn)品同時(shí)參加轉(zhuǎn)動(dòng)的定位件，稱隨動(dòng)定位件。隨動(dòng)定位件尺寸及質(zhì)量比較大時(shí)，對(duì)產(chǎn)品靜平衡測(cè)定將產(chǎn)生較大誤差。為消除這種影響，對(duì)尺寸及質(zhì)量大的隨動(dòng)定位件應(yīng)規(guī)定其靜平衡和剛度條件。靜平衡條件隨動(dòng)定位件靜平衡測(cè)試的外力矩按下述經(jīng)驗(yàn)公式確定：Mw≤(1～1．2％)WR6.1

式中Mw——最大外力矩，為測(cè)試時(shí)能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)的許用值；

W——隨動(dòng)定位件重量；

R——隨動(dòng)定位件轉(zhuǎn)軸半徑。產(chǎn)品靜平衡檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)力矩應(yīng)包含隨動(dòng)定位件的實(shí)測(cè)靜平衡力矩。剛度條件隨動(dòng)定位件應(yīng)滿足在定位部分施加一個(gè)與被測(cè)件重量相等的重力(或側(cè)向力)，產(chǎn)生不大于0．1mm撓度的剛度要求。對(duì)于被測(cè)件。

重量低于50kg時(shí)，重力(或側(cè)向力)可選擇490N(牛)作為剛度檢測(cè)力。翼面偏轉(zhuǎn)角度的指示方法見表6-16。表6-16翼面偏轉(zhuǎn)角度的指示方法6-7-3檢測(cè)裝置按活動(dòng)翼面的平衡技術(shù)條件，確定檢測(cè)裝置的安裝位置和平衡重量G，以提供對(duì)產(chǎn)品配重的調(diào)整依據(jù)。檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)見圖6-14。圖6-14檢測(cè)裝置6-8滾軸式靜平衡臺(tái)螺旋槳整流罩等高速旋轉(zhuǎn)體的靜平衡測(cè)試，一般都采用滾軸式結(jié)構(gòu)的靜平衡臺(tái)，這種結(jié)構(gòu)具有靈敏度高和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。6.8.1原理結(jié)構(gòu)原理滾軸式靜平衡臺(tái)，是將裝有待測(cè)試產(chǎn)品的滾動(dòng)軸放置在兩根水平導(dǎo)軌上，當(dāng)產(chǎn)品重心偏離滾動(dòng)軸同導(dǎo)軌的接觸點(diǎn)時(shí)，滾動(dòng)軸在導(dǎo)軌上將會(huì)滾動(dòng)。制止?jié)L動(dòng)的外加力矩(即砝碼重量同力臂之積)，可認(rèn)為是產(chǎn)品的不平衡力矩。結(jié)構(gòu)原理見表6-17。表6-17平衡臺(tái)結(jié)構(gòu)原理

注：為了使平衡臺(tái)具有高的滾動(dòng)靈敏度，滾軸同導(dǎo)軌的接觸應(yīng)力應(yīng)盡量小。

設(shè)備不平衡力矩的控制設(shè)備的不平衡力矩，即平衡臺(tái)滾動(dòng)部分由于重心偏離滾軸中心產(chǎn)生的偏心力矩，其測(cè)試方法見3.4.8.3條，一般可按0．0015N·m～0．0030N·m(約0．153gf·m～0．306gf·m)的要求設(shè)計(jì)，估算方法見式(6.2)。6.2式中——滾動(dòng)部分不平衡力矩；

——各幾何要素的公差產(chǎn)生的偏心力矩，包括元件重量誤差的偏心力矩和位置誤差的偏心力矩以及元件形狀誤差的偏心力矩等。導(dǎo)軌的安裝要求兩導(dǎo)軌上表面的水平度和共面度，在全長(zhǎng)范圍(——滾軸接觸部位的圓周長(zhǎng))內(nèi)，可按0．01mm的要求進(jìn)行調(diào)裝。6.8.2導(dǎo)軌設(shè)計(jì)導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)，主要是對(duì)涉及接觸應(yīng)力的幾何要素的設(shè)計(jì)，即通過對(duì)滾軸同導(dǎo)軌的接觸應(yīng)力的校核來確定有關(guān)幾何要素。接觸應(yīng)力計(jì)算公式根據(jù)載荷的大小，可以選用圓形導(dǎo)軌或平面導(dǎo)軌，其計(jì)算公式見表6-18。表中計(jì)算公式所用系數(shù)a，同滾軸和導(dǎo)軌的直徑有關(guān)，見圖6-15。表6-18接觸應(yīng)力計(jì)算公式注：計(jì)算公式摘自高等學(xué)校用《材料力學(xué)》教材。圖6-19系數(shù)α曲線接觸應(yīng)力校核根據(jù)預(yù)先確定的滾軸直徑和導(dǎo)軌直徑或接觸長(zhǎng)度l，按表6-19中相應(yīng)計(jì)算公式算出的接觸應(yīng)力，應(yīng)滿足式6.3的條件：6.3