李寅麟

摘要：飞机结构件连接很多是通过螺栓/销连接接头来实现的，为了保护大的结构件和昂贵的部件，接头连接孔里都安装有衬套，维修时只需更换衬套而不用更换结构件和昂贵的部件。

然而，当面对飞机本体结构件发生损伤或者腐蚀时，在位的修理是不可避免的，而其修理往往具有以下特点：

1.极高的加工精度

2.特定的工装

3.施工空间经常受限。

接下來将会以实际的案例对飞机在位尤其是孔加工的过程进行深入的分析。

关键词：孔加工、在位加工、精度的保证、工装设计的意义

在飞机的维修工作中，会遇到大量接头衬套松动座孔磨损和座孔腐蚀的状况，根据手册以上两种状况是通过扩孔加工使孔达到加大级修理尺寸和腐蚀去除目的，这些接头的扩孔大多是在位加工。孔在位加工与离位件在机加设备上加工孔是完全不同的概念，在机加设备上加工离位件上的孔，只要稳定装夹离位件，设备的加工头找正孔的轴心后即可加工孔，机加设备上加工的孔精度高，质量有保证。但在位加工孔的难度相当大，首先在位加工的工作空间十分受限，很多位置是难于接近，空间也限制了工具与工装的使用和人员操作，测量和观察十分困难;其次是工具和工装定位困难，因为待修孔周边可利用的支撑和定位基准有限，要精准的加工出合格的孔，加工工装的合理设计尤为重要。以下以结构车间近期的孔加工的工作来论述在位孔加工以及工装与刀具的设计。

实例一.

在B733稳定梁接头更换配新接头孔的工作时常会有以下技术难点：

1.由于新稳定梁接头的外表面是非规则面，无法通过测量和划线找到孔的位置，但新件要求所配出的孔要与旧件相同，否则新件无法安装。2.用常规测量和划线方法配孔的零件报废率达60%。

解决办法：通过研究发现，稳定梁的厚度为50毫米，螺栓安装孔的直径为11.06毫米，在螺栓安装孔内可以预先安放一只铣刀，铣刀的外圆与螺栓安装孔有0.04毫米的配合精度，在新接头上预先钻5毫米的过孔（见图1），待新接头与其他结构见稳固连接后，通过过孔拉出铣刀，铣出接头一面的孔（见图2），然后用直径为11.06的钻头通过铣出的孔钻出另一面的孔，至此螺栓安装孔配出达到稳定梁接头安装需求。

总结与分析：这项工作我们总结出要充分利用孔周围一切可利用的定位资源和空间，如果不充分利用，我们就无法解决新接头配孔的难题，工作质量就无从保证。

实例二

目前由于A320系列飞机服役时间的增长，该系列飞机大翼主起落架收放作动筒接头腐蚀发生的频率增加。

技术难题：

1.以往接头的腐蚀只是出现在接头的端面，但近期进厂修理的飞机大翼主起落架收放作动筒接头腐蚀不仅仅存在于接头端面且腐蚀已经蔓延至接头孔壁，空客提供的维修方案是用专用工具去除端面的腐蚀，2.对于孔壁上的腐蚀空客无在位除腐工具建议拆下接头在机加设备上镗除腐，但拆下接头又增加了接头拆卸、紧固件孔检查、紧固件孔的冷作硬化、接头安装等工作，大大增加了维修周期与成本。

解决方案：

经报空客批准同意可在位加工接头孔，但必须保证加工后的孔应与原孔同轴、同心，由于基地无在位加工工具，为满足客户和生产需求，立即组织相关技术人员对大翼主起落架收放作动筒接头孔除腐蚀进行科研攻关。按照空客的要求和技术要点，自我研发一套可靠和高效的接头孔壁在位除腐工具和施工方案，使大翼主起落架收放作动筒接头孔壁腐蚀除腐工作后的孔要与原孔同轴、同心。

该项目除腐工作是在位进行，接头孔为单孔且接耳的厚度较薄，在此情况下要求刀具定位精确来保证加工后的孔与原孔同心，同时又要控制好刀杆的轴向偏摆来保证加工后的孔与原孔同轴。该工作除腐工作是在位进行，操作空间狭小。因是在位对接头孔壁进行除腐工作，工作受接头周围空间的限制极大，所以设计的工装必须结构紧凑，便于操作。

接头孔为单孔，孔周围无其它通孔和螺纹孔可供工装定位，只能通过原孔自身定位保证加工后的孔和原孔同心。对于在位加工孔工装必须有可靠的定位，但主起落架收放作动筒接头上无其它可供定位和紧固的通孔和螺纹孔，因此只能用定位块通过原孔自身定位来保证加工后的孔和原孔同心度。

固定刀杆的轴向偏摆来保证加工后的孔与原孔同轴。由于定位块与定位孔之间、定位块和刀杆之间是间隙配合，且气动工具作用于刀杆的端头，使刀杆在通过孔轴线的平面内受转动力矩作用，如不限制刀杆在此力矩下的转动，则加工后的孔与原孔轴线不同轴，为此设计两个支撑并通过弓形夹夹紧，使刀杆在较远的两点得到支撑，限制了刀杆的转动，从而保证加工后的孔与原孔同轴。

设计简单且容易加工的刀具。接头孔直径大于100mm，按照传统方法加工铰刀费用高、周期长。为了便于在基地内部加工而设计出图7所示的刀具，使用效果良好。

实例三

A320定检过程中，发现飞机前起落架枢轴底孔腐蚀，经报空客，空客同意通过加大底孔和安装相应的加大衬套来完成对该部位的修理，所以设计出可靠的加工工装是完成修理的前提条件。经过现场研究和反复论证，确定了底孔加工工装的设计方案。

该部位的修理存在以下难点：

（1）底孔修理位置精度要求高;（2）加工余量大;（3）工装定位困难，因是在位加工，工装只能以左右二枢轴底孔定位工装，但二孔距离达1000毫米，刀轴的长度达1300毫米，由于马头转驱动内六方的限制使得刀轴的直径最细的部位直径仅有13毫米，刀轴的刚性大受影响;

针对以上技术难点逐项研究并确定了以下的解决措施：

（1）精确测量加工前枢轴底孔的尺寸，设计中提高定位块和枢轴底孔的配合精度以满足加工后枢轴底孔的位置精度;（2）枢轴底孔除腐的余量大（6毫米），精确的计算和设计锪刀的刀齿几何形状以保证加工过程中锪刀的刀齿有足够的强度和容屑空间;（3）针对工装定位困难、刀轴的刚性差的问题，在工装设计上刀轴材料选用高性能合金工具钢，刀轴定位采用过定位的方法使施工的风险降到最低;

后记：飞机在位修理的意义对于目前正处于发展阶段的中国MRO企业来说是不言而喻的，原因如下：经过国内民航业这么多年的发展，无论空客还是波音系的飞机，2d、16c以上级别的定检越来越多，因而面对飞机本体上的修理也会越来越多，这已是一个客观存在的事实

由于结构修理的灵活性以及不确定性，在进行本体修理时常会遇到标准工装难以接近修理区域或者加工尺寸与实际不符，重新订购或者租借工装往往会耽误数周甚至数月的时间，因此在满足加工尺寸以及其他工艺流程的前提下，自行加工所需的工装设备无疑为生产节约了宝贵的时间，同时大幅提升了生产效率。