飞机在飞行过程中，主要依靠的原理为空气动力学。飞机性能会受到多种客观因素的影响，最为直接的就是外形。加工中心自21世纪加工设备变革开始而出现。先进的加工设备对复杂薄壁类零件加工问题的解决有积极意义，在不断发展过程中，整体技术体系日渐成熟。在工程实际当中大量应用的洗消加工薄壁类零件，对关键零件强度以及刚度的提升有重要作用。并通过有效控制零件重量以及减少装配铆接难度的方式。改善飞机外形曲面尺寸。
一、飞机装配质量要求
在飞机制造领域，为了保证飞机的飞行性能，设计时对零部件间的间隙和阶差都提出了具体要求。由于飞机零部件尺寸大，钣金件和符合材料零件易变形，结构形状和装配关系复杂，导致由多个零件装配而成的部件之间的间隙和阶差经常超出设计容限，影响飞机质量和生产效率。本文以某型飞机的一横梁在U型框的装配为例，通过对典型的间隙、阶差超差进行分析，总结超差的主要原因，并提出了解决的系统思路及指导方法。
二、装配的主要方式
为在真正意义上实现对飞机理论外形的保障，需要在二代机中利用钣金零件。该部件在飞机当中占据核心位置，大多数压力都需要由该零件承受。结合实际利用机械加工零件逐步代替钣金零件，是提升部件整体强度的一种重要手段。零件外表在整体上呈现出曲面状态时，可通过设计下线与框进行铆接的方式保障飞机理论外形不会受到破坏。在装配过程中需要铆接多个部分，其中主要涉及衡量、带板以及框的内表面。在此种情况下构成的曲面则是由衡量的非下陷区以及框外表面构成。该面贴和铆接对象为飞机蒙皮。上述工作对衡量非下陷区域以及框外表面提出较高要求，必须始终保持二者维持在一个面内。这是提升蒙皮与横梁以及框铆接过程理论外形的重要前提。从根本上保障外蒙皮表面光滑，彻底改善下陷问题。
三、机械加工件在装配过程中的问题
在设计过程中对下陷区域没有公差规定，所以装配过程中很容易出现间隙和阶差超差现象。由于该零件较为复杂，且为薄壁零件，壁厚(2mm)和宽度(90mm和96mm)，设计规定壁厚和宽度公差按照HB5800－1999执行，通过查阅标准可知2mm的公差为±0.12mm，90mm和96mm的公差为±0.43mm。在零件生产过程中工人为了保证零件合格率防止出现失误造成零件报废，在加工过程中始终按照上差进行加工，即宽度为90.43mm和96.43mm壁厚为2.12mm。
采用这种方法当宽度超差时可以通过锉修壁厚而且还能保证宽度尺寸在公差范围内，同样当壁厚超差时可以锉修壁厚来保证零件的合格。这种方法在现在的航空制造业中普遍存在，单纯对于零件加工而言这样的加工方法没有错误，通过这样的方法生产的零件都能符合设计要求。在装配时，当下陷区为负差时，会出现蒙皮凸起，一般解决方法是对下陷区或蒙皮进行锉修。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但随着现代飞机对零件精度及外形要求越来越严格，此方法会带来以下问题：
1.对于尺寸要求控制很严格的机械加工零件锉修很难修到理想状态，这种情况不但会降低装配效率而且还给装配带来一定的风险。
2.通过锉修势必会使下陷区域的壁厚减少，同时会增加下陷区域的下陷深度，在装配中出现横梁与蒙皮贴合的形面高于框与蒙皮贴合形面。
3.在锉修过多时会严重影响零件的强度。
4.锉修会损害零件的表面处理。由机械加工件代替钣金件进行铆接装配，虽然机械加工件提高了整体骨架结构精度与强度，但如果在工艺方面没有进行协调会起到适得其反的效果，最终导致部件超重或阶差不能满足要求而报废，且这类超差报废在前期是难发现的，只有在装配完工后才可能暴露，这就会造成生产任务拖期。如果从工艺角度不进行公差分配去消除后期超差报废的风险，会造成巨大的损失。
四、零件二次公差分配
对本文零件进行二次公差分配，首先保证96mm的外形尺寸，该尺寸公差为自由公差(±0.43mm)，其次保证下陷尺寸4mm和3mm，由于横梁和框装配过程中贴合蒙皮一侧的下陷面和框内腔完全贴合，另一侧贴合面允许留装配间隙可通过添加薄垫片填充。将89mm尺寸的自由公差(±0.43mm)分配到两侧下陷尺寸中，89mm尺寸可以不做检测要求。根据经验确定两侧下陷尺寸公差分配原则为靠近蒙皮一侧为4±0.28mm，另一侧为3±0.15mm，为避免装配过程中进行修配，所以下陷区尺寸全取正差。最后保证壁厚尺寸2mm，壁厚尺寸公差按照自由公差执行(±0.13mm)。下陷外形89mm尺寸为封闭环尺寸。此方法可以严格控制下陷尺寸，保证装配过程中横梁蒙皮贴合面框与蒙皮的贴合面在同一个平面内，确保外蒙皮装配质量同时使部件的重量控制在合理的范围内。
五、注意事项
飞机铆接装配中机械加工件尺寸公差分配原则如下：
1.首先需要借助先进的技术手段以及方式保障理论外形尺寸以及壁厚不会超过限定值。在确定外形尺寸以及壁厚尺寸公差时，需要将自由公差作为主要依据。
2.保证下陷尺寸，将下陷外形尺寸公差的自由公差分配到两侧下陷尺寸中，其中将自由公差按照近似2：1的比例进行分配，并取正差以避免锉修。
3.把下陷外形尺寸作为闭环尺寸可以不做控制。通过对机械加工件尺寸公差的分配，可控制零件质量，保证机身装配质量，为后续装配过程减低难度，保证飞机部件整体的铆接质量。
结语：可通过多种方式控制零件质量，最为普遍的就是分配机械加工件尺寸公差，进而实现对机身整体装配质量的提升，这不仅为后续装配工作的顺利开展奠定基础，也可在一定程度上降低装配过程的难度。进一步提升飞机部件整体铆接质量。这可充分说明机械加工件公差确定工作的重要性与必要性。需要在提升其重视程度的基础上进行合理使用。
参考文献：
[1]钱一彬.基于试验的强迫装配对飞机金属结构疲劳品质的影响[J].中国科技信息,2017(8):28-29.
[2]滕莉莉.浅析飞机柔性件铆接装配中的接触力建模与偏差[J].经济技术协作信息,2016(21):78-78.
论文作者:赵仁铎
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/24
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