APP下载

S92直升机新构型BLOCK 4.0关键技术解决

2021-01-28

科技视界 2020年31期
关键词:总装同轴工装

刘 芳

(航空工业昌河飞机工业公司,江西 景德镇 333002)

1 项目的背景和概述

S92“直升客车”由西科斯基飞机公司与中国景德镇直升机集团、中国台湾汉翔宇航开发中心、日本三菱重工株式会社、西班牙格曼萨公司以及巴西航空工业公司共同组成风险共担合作伙伴,联合开发研制生产。中国台湾负责驾驶舱和前起落架的开发制造,日本负责机身的开发制造,西班牙负责尾梁、内饰及发动机整流罩的开发制造,巴西负责短翼式油箱及主起落架的开发制造,西科斯基飞机公司负责动部件的开发制造、总装和试飞,昌飞集团公司负责斜梁及水平尾面的开发制造。

S92是美国西科斯基飞机公司研制的双发中型直升机。它采用金属和复合材料的机身,以及高度集成的航电包,使用两台通用公司CT7-8发动机。

2 S 9 2新构型的生产状况

S92型机[1-2]是公司与西科斯基公司合作生产的一种民用机型,航空工业昌河飞机工业公司主要负责尾斜梁的生产和制造。该铆接生产线经过十多年的生产与持续改进,生产能力和质量都有了显著的提高,基本上具备年产48架机的能力,但是由于审理单数量众多等质量问题造成生产周期无法缩短,制约了批产能力的进一步提高。

3 新构型BLOCK 4.0关键技术分析

S92尾斜梁生产过程中批产能力无法进一步提高,面临的主要问题为:

中减支架加垫,从第一架机开始每架机都存在中减支架和后梁之间存在间隙,间隙的范围超过图纸允许的公差。

同轴度试验超差,几乎每架机都要办理审理。

工装复制和返修困难,工装有很多历史遗留问题,工装图纸不全,现有的工装图纸部分没有更改到位,或更改后没有落实工装实物,工装更改没有在图纸中体现。工装修改不到位,导致了产品制造过程中出现很多问题。尤其是总装架内工装整流罩钻模板如何修理状态未定。

4 改进技术分析

4.1 中减支架加垫问题技术攻关

从BLOCK2.0第26架机开始,每架机在总装架内站位安装中减支架时,中减支架和后梁之间会产生9处间隙 (包括中减安装版和侧板之间的间隙),间隙的最大值超过1.6 mm,而此处图纸允许间隙为1.0 mm,因此每架机都要办理审理。

针对此问题,首先要确定问题产生的原因。总装站位装配过程由总装夹具7A341-S92/1022定位:中减支架安装过程中由定位面保证,664站零件由工装定位面保证,平尾前、后接头由工装销子固定,因此可以断定问题产生和总装架内站位无关。问题的产生只能是在前道工序也就是骨架站位发生。

通过对骨架站位整个装配过程进行分析,可以看出后梁安装过程中,后梁的前半部没有工装支撑,而铆接装配过程中会造成后梁垂直向下变形,骨架站位下架后梁会反弹,反弹量的多少应该会影响后续中减支架安装过程间隙大小。

经过仔细的推理验证及在数模中演示,后梁铆接装配过程反弹应该就是主要原因。因此决定在骨架装配夹具7A341-S92/1021左右两侧各增加一托架用来保证后梁不变形,托架的位置和托块的大小同样经过多次验证,既要保证托块能够托住后梁不变形,又要保证骨架装配过程中能够不影响工人操作,因此经过多次修改,最终确定托架的形状和大小,保证在总装架内中减支架和后梁之间的间隙小于1.0 mm。

4.2 同轴度试验超差问题技术攻关

从BLOCK3.0开始,S92尾斜梁做同轴度试验时,中减支架和664站平面之间距离L0和角度θ0超差,中减支架和尾减接头之间的距离L1和角度θ1超差。664站平面本身的平面度也超出图纸要求的范围(平面度为0.01”),此审理从162架起,几乎每架都出现同轴度超差情况。

通过对整个尾斜梁装配过程进行核查和测试,尾减接头、中减支架和664站平面是误差发生的主要部位,因此这几个零件的装配过程是重点检查对象。

尾减接头平面度超差,相关人员检查了骨架工装(7A341/S92-1021),尾减接头定位块随着使用时间的长,螺栓拉紧销对后梁尾减接头会造成拉紧变形,因此该处两个定位板表面不平,超差0.5 mm,在相关人员定位后用螺栓拉紧后,将原平面度好的后梁拉成平面度超差,为此修理了骨架工装,保证了两个定位板的平面度要求,避免了尾减接头平面度超差。

其次,在总装架内夹具7A341-S92/1022定位后梁尾减接头仅一个孔,在操作中为贴紧型架,工人用绳索绑紧后梁,后梁定位面太小,在绳索的作用下容易倾斜,因此工人加大了后梁尾减接头定位面,定位面扩大到涵盖4个尾减孔,减少了后梁变形;以上两项改进消除了尾减接头平面度超差问题。同轴度测量超差问题,在消除了尾减接头平面度超差同时,检查了用于同轴度测量的664站检测平板,发现检测平板不平度达约1mm,导致以664站为基准的测量全面超差。在修理664站检测平板后,因为改工装材料为铝,同时要求664站检测平板的定检周期由1年更改为6个月,基本解决了同轴度测量超差问题。

4.3 总装架内钻模无法复制技术攻关

S92工装有很多历史遗留问题,工装图纸不全,现有的工装图纸部分没有更改到位,或更改后没有落实工装实物,工装更改没有在图纸中体现。工装修改不到位,导致了产品制造过程中出现很多问题,尤其整流罩钻模板没有工装图纸(以前老工装使用的钻模是利用整流罩样件模拟梁传递数据,与图纸尺寸位置不一致),如何修理状态未定,这是影响批产提效的最大因素。

针对整流罩钻磨没有工装图纸问题,车间选取一架钻孔质量比较好的产品作为样机,利用三坐标测量方式确定所有位置,同时比对三维数模上孔的理论位置,请工装设计人员重新设计工装图纸。由于工人实际操作过程中存在某些孔位偏差,工装图纸数据是样机取点,就造成利用样机画出的工装图纸位置和实际位置不一致,而55车间样板是依据图纸制造,造成整流罩钻磨样板始终无法与老工装7A341/S92-1022一致,车间在不影响生产进度的前提下,反复比试工装,并要求55#现场浇套方式返修,长达10余次返修最终确定状态。

5 总结和实施效果

5.1 中减支架和后梁间隙明显减少

经过对工装改进,在骨架工装7A341/S92-1021上增加两个托架,对后梁进行固定,使得后梁的回弹减小,当总装架内中减支架的安装时,间隙在规范要求的范围内,从196架机开始不用再办理审理,该项改善使得持续了195架机的中减支架加垫审理不再出现,经过了196-360共约170架机的验证效果非常好。

5.2 同轴度试验符合图纸和规范要求

经过对工装改进,把一个点改为一个面来定位尾减4个孔面并拉紧,从195架机开始同轴度试验没有超差,经过195-360约170架机实施,不再出现审理,效果特别好。

5.3 总装架内工装成功复制

车间联合工程技术部工装夹具室清理S92工装图纸,首先利用样机的位置绘制出总装架内7A341/S92-1022的整流罩钻模图纸,并把其中一些实际更改但是并没有在图纸中体现的更改单归零到图纸中,同时成功复制出一套总装架内型架。双型架于2013年6月份投入使用,当月顺利实现双线生产,共生产8架机,S92型号产能得到大幅度提高。

猜你喜欢

总装同轴工装
质量检验在新一代运载火箭总装总测质量控制中的作用
航天器回收着陆系统总装多余物预防与控制
同轴单元的先驱者 Tannoy(天朗)
中国航天发展史(二)
轴钻斜孔工装设计
集装箱正面起重机总装技术
BPRT同轴机组在高炉上的应用设计
一种取出塑件残余量的辅助工装
变速箱输入轴内孔同轴度检具设计
工装风衣