3.4 Организационные и технологические схемы сборки

В настоящее время применяются следующие схемы организации сборочных работ (в некоторых изданиях этот порядок называется способом или методом сборки):

• последовательная сборка – сборочная единица из отдельных элементов, поочередно базируемых относительно друг другу с последующим соединением, и так повторяется до тех пор, пока не будет собрана вся сборочная единица (из-за ограниченного доступа в рабочую зону длительность сборки по данной схеме наибольшая и в серийном производстве она не рекомендуется);

• параллельная сборка – сборочная единица расчленяется на подсборки, каждая подсборка собирается из деталей практически одновременно, далее подсборки стыкуются в сборочную единицу. Благодаря одновременной сборке расширяется фронт работ и сокращается цикл сборки, но такая организация сборочных работ требует значительных площадей для организации отдельных рабочих мест и соответствующей численности рабочих - сборщиков; применима в условиях крупносерийного производства

• параллельно - последовательная сборка – часть деталей собираются в подсборки, которые затем стыкуются в более крупные сборочные единицы, оставшаяся часть деталей устанавливается последовательно. Данная схема характерна для реального серийного производства.

В общем случае, практически все узлы, состоящие из большого числа разнообразных по конструкции и размером деталей, собирают в следующем порядке:

• предварительная сборка подсборки сборочной единицы, выполняемая вне сборочного приспособления (если это допускается требованиями по точности и взаимозаменяемости);

• сборка сборочной единицы (обычно сборочном приспособлении);

• внестапельная сборка сборочной единицы для установки деталей, к которым не предъявляются высокие требования к взаимозаменяемости и выполнения основного объема соединений.

Введение внестапельных работ, а также организация для этих работ отдельных рабочих мест позволяет расширить фронт работ за счет высвобождения стапеля для сборки аналогичных изделий.

В зависимости от сложности сборочной единицы, в авиастроении выделяют следующие разновидности процессов сборки:

• узловая – сборка узлов из отдельных деталей;

• агрегатная – сборка отсеков, секций и агрегатов из узлов и отдельных деталей, стыковка агрегатов из отсеков или секций и доустановка отдельных деталей после стыковки;

• общая (окончательная) – стыковка планера из агрегатов и досборка отдельных деталей, и установка мелких узлов после стыковки.

Технологический процесс сборки сложных сборочных единиц во многом схож с процессом сборки простейшего узла, рассмотренного выше. Дополнительно требуется операция стыковки подсборок в более крупные сборочные единицы. Кроме того, для контроля геометрии крупных сборочных единиц применяют иные методы измерения геометрических характеристик этих единиц.

Стыковка сборочных единиц из подсборок (агрегатов, отсеков или секций) включает следующие работы:

а) установка сборочной единицы в сборочное положение предварительно. Подсборка закладывается в специальное приспособление – стыковочный стенд и устанавливается предварительно в положение близкое к сборочному;

б) установка подсборки в сборочное положение (позиционирование) с требуемой точностью (например, в линию полета) производится с необходимой, в конкретных условиях производства, точностью выставляется в сборочное положение.

Применяемые методы:

• прямое позиционирование – установка подсборки в сборочное положение выполняется с помощью различных устройств, обеспечивающих ее перемещение по трем осям координат и повороты вокруг этих осей (в основном это винтовые домкраты, встроенные в стыковочный стенд). Путем последовательного перемещения подсборки происходит выставление сборочной единицы в требуемое положение;

• обратное позиционирование – с помощью средств стенда в точное положение устанавливаются специальные устройства на стыковочном стенде, являющиеся носителями базовых точек, так, чтобы базовые точки на этих устройствах совпали с координатами реперных точек на сборочных единицах. Затем подсборка устанавливается в стенд так, чтобы базовые точки стенда в сборочном положении совпали с реперными точками на подсборке.

Контроль положения устанавливаемой сборочной единицы осуществляется

методами:

• совмещения реперных точек подсборки с носителями ответных реперных точек на стенде. Перемещение подсборки выполняется до тех пор, пока реперные точки на сборочной единице не совпадут с носителями реперных точек на стенде;

• определения положения реперных точек на подсборке оптическими приборами (например, нивелиром) с помощью системы линеек, подвешенных к этим точкам. Измеряется высота каждой реперной точки относительно базовой горизонтальной плоскости. Вместо нивелира может быть применен лазер, установленный строго горизонтально. Вращаясь, он задает горизонтальную плоскость, относительно которой отсчитываются высоты реперных точек;

• прямого измерения координат в системе координат пространства стенда с помощью измерительных систем бесконтактного типа - лазерного измерительного устройства (например, типа «Лейка Треккер») или контактного типа (например, координатно-измерительная машина фирмы «Ромер»). Измеренные координаты положения точек сравниваются с координатами соответствующих точек на математической модели стенда.

После установки подсборки в сборочное положение выполняется ее жесткое закрепление, которое исключало бы смещение подсборки при дальнейших операциях.

в) удаление технологического припуска с поверхностей, сопрягаемых в последующих сборочных операциях. Работа выполняется в том случае, если она не была сделана ранее.

Обрабатываемые поверхности - плоские.

Применяемые методы:

• фрезерование, встроенными в стыковочный стенд фрезерными головками, имеющих необходимые приводы вращения фрез и устройства управления;

Обрабатываемые поверхности – поверхности отверстий.

Применяемые методы:

• рассверливание, зенкерование, развертывание с помощью специальных сверлильно-разделочных головок, имеющих привод вращения инструментов и устройства управления;

• протягивание с помощью протяжного станка, встроенного в стенд.

Следует отметить, что разделка стыковых поверхностей и отверстий может быть выполнена до установки в стыковочный стенд в специальных разделочных стендах.

г) контроль качества разделки поверхностей и отверстий.

Применяемые методы:

• специальными контрольными приспособлениями (отверстия) или координатно-измерительными машинами (поверхности).

д) операции а) – г) повторяются в отношении второй подсборки. На этом этапе первая подсборка, если она не позволяет разделать стыковую поверхность второй подсборки, может быть временно удалена.

е) окончательная установка подсборок в сборочное положение.

ж) соединение подсборок способом, предусмотренным чертежом изделия.

Контроль геометрии собранной сборочной единицы. Средства контроля различных элементов сборочных единиц приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Средства контроля геометрии сборочных единиц

Контролируемый параметр	Средство контроля
Внешние обводы	Эквидистантные накидные шаблоны, клиновой щуп, мерные пластины
	Эквидистантные шаблоны, установленные в стапелях, клиновые щупы, мерные пластины
	Измерительные стенды (контрольные приспособления), клиновой щуп, мерные пластины
	Лазерно-оптические измерительные системы
	Координатно-измерительная машина
Волнистость контура	Рейка, клиновой щуп
Местные дефекты ступенька на стыках и вмятины, выступание и западание заклепок, зазоры в стыках обшивки	индикатор с насадкой, пластинчатый щуп индикатор с насадкой пластинчатый щуп
Вписываемость рулей, элеронов и закрылков в обводы	Линейка и клиновой щуп Шаблон и клиновой щуп Координатно-измерительная машина
Контуры проемов люков	Шаблон, щуп Макет люка, щуп Координатно-измерительная машина
Углы отклонения рулей, элеронов, закрылков	Нивелировочный стенд Лазерно-оптический нивелировочный стенд Координатно-измерительная машина
Расположение стыковых узлов на агрегате	Фиксаторы стапеля и калибры стыков Фиксаторы контрольных стендов и калибры стыков

Контроль геометрии полностью собранной сборочной единицы значительных размеров (крупный агрегат или планер целиком) осуществляют в процессе специальной операции – нивелирование агрегата, которая включает работы:

• закладка агрегата в нивелировочный стенд;

• установка реперных целевых знаков в реперных (нивелировочных) точках агрегата (в зависимости от способа измерения координат в качестве целевых знаков могут применяться: реперные линейки, оптические датчики, лазерные датчики-приемники, отражатели лазерного луча);

• установка оборудования для отсчета координат (оптический или лазерный нивелир совместно с комплектом линеек и плит, задающих измерительную координатную систему, КИМ типа «ломающаяся рука», лазерный нивелир совместно с лазерным интерферометром – тахеометром, лазерный измеритель координат типа Треккер и др.);

• установка агрегата (планера) в нивелировочный стенд в линию полета. Агрегат устанавливается на позиционирующие устройства (например, специальные домкраты, обеспечивающие возможность не только вертикального, но и горизонтального перемещения устанавливаемого агрегата);

• измерение координат о положении реперных (нивелировочных) точек друг относительно друга в соответствии с нивелировочной схемой агрегата (планера);

• принятие решение о соответствии геометрии сборочное единицы конструкторской документации.

Нивелирование повторяется для полностью собранного и смонтированного самолета.