Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
2 Технология сборки руля высоты самолета SSJ – 100
2.1 Конструктивно-технологический анализ руля высоты самолета
Руль высоты – подвижная часть горизонтального оперения, предназначенная для обеспечения продольной управляемости самолета. Руль высоты SSJ – 100 представляет собой оболочечную конструкцию, средняя и хвостовая часть которой выполнена из композитного материала препрег КМКС – 2м. 120 Т10.37 ТУ 1 – 595 – 24 – 488 – 96.
Носовая часть ограничена лонжероном 1, представленным на рисунке 3. Средняя часть состоит из композитной панели 6, которая крепится к лонжерону 1 при помощи уголков 7. В качестве крепежа используются заклепки диаметром 2,6 мм 560 штук, диаметром 3,5 мм 124 штук, а так же анкерные болты диаметром 5 и 6 мм в количестве 490 и 48 штук соответственно.
1 лонжерон; 2 диафрагма; 3 прокладка; 4 нижняя крышка; 5 лобовик; 6 хвостовой отсек; 7 уголок; 8 узлы навески и привода; 9 торцевая нервюра; 10 верхняя крышка
Рисунок 3
Технические условия на сборку руля высоты:
а) сборочную единицу собрать по чертежу Т 7.92.3200.040.172;
б) допустимая величина отклонения от теоретического контура ± 1,5 мм;
в) неуказанные предельные отклонения размеров, допуски формы расположения поверхностей по ОСТ 100022 – 80;
г) обеспечить точность сборки узлов навески относительно теоретической оси вращения ± 0,5 мм;
д) отверстия в деталях из композиционных материалов выполнить по ТР 1773 – 87;
е) установка заклепок ОСТ 1.34089 – 89 производить по инструкции ПИ 249 – 2000; ОСТ 1.34088 – 80;
ж) поверхности заклепок выходящие на теоретический контур после раскатки покрыть Хим. Окс. по инструкции 1.2.460 – 96.
з) разделку отверстий под установку болтов по ОСТ 1.10569 – 72 и ОСТ 1.31244 – 88 выполнить по H9;
и) выполнение болтовых соединений производить по ТР 780 – 73;
к) обезжирить поверхности головок болтов, гаек, шайб, выходящих резьбовых частей, нанести грунт ЭП – 0215.
В целом конструкцию можно оценить как технологичную. Широкое применение в данной сборочной единице композиционных материалов уменьшает массу конструкции, улучшает качество аэродинамической поверхности.
2.2 Анализ существующего процесса сборки руля высоты
Технологический процесс Т792.3200.000.000.00 состоит из следующих основных операций, представленных в таблице 8.
Таблица 8
|
Номер операций |
Наименование операции |
Инструмент |
Разряд работы |
|
010 |
Установка хвостового отсека в стапель |
8 рубильников, 4 фиксатора диаметром 16 мм, 4 фиксатора диаметром 10 мм, 2 штыря диаметров 8 мм, 2 гайки |
3 |
|
020 |
Установка носовой части в стапель |
4 комплекта болтов, гаек, шайб диаметром 5 мм |
3 |
|
030 |
Установка уголков, сверление отверстий, разделка, установка болтов крепления |
Пм. Дрель УСМ 12 – 6 – 3000 СМУ 21 – 9 – 40, сверло диаметром 3,1 мм, ключ S = 5,5 × 7, отвертка 7810 – 0314, зенковка 999.2353 - 7015 |
4 |
|
040 |
Установка лонжерона предварительная в стапель сборки, установка узлов навески и привода, подгонка узлов. Сверловка отверстий под заклепки, крепление узлов с хвостовым клином. Снятие лонжерона |
сверло диаметром 3,1 мм, калибровочная пробка 99.8339 - 7002 |
4 |
|
045 |
Установка прокладок на хвостовой клин в месте сопряжения с кронштейнами навески рулю высоты и привода 3220.105;-110;-125;-130 по нервюрам 2, 3, 4, 5 |
3 |
|
|
050 |
Установка лонжерона с установленными диафрагмами в стапель, узлов навески руля высоты и привода, сверловка отверстий, крепление т / б узлов навески и привода с уголками под крепление а / г |
сверло диаметром 2,7 мм, сверло диаметром 4,1 мм, зенковка диаметром 5 мм |
4 |
|
060 |
Установка на клей ВК – 27 лонжерона |
струбцины, клей ВК – 27, банка 8984.000.00А, киянка 54205 / 063, кисть № 10 |
3 |
|
065 |
Установка лобовиков, крышек, подгонка к хвостовому отсеку и между собой |
5 технологических болтов, гаек и шайб диаметром 3 мм |
4 |
|
070 |
Разметка, сверловка отверстий под заклепки крепления лобовиков |
кернер 7213 – 88, молоток 2310 – 77, свело диаметром 3,1 мм 2309 – 0003 ГОСТ 17275 – 71, диаметром 3,6 мм 2309 – 0017 ГОСТ 17275 – 71, зенковка 148.611 – 0269 – 3, зенковка 148.611 – 0273 – 3, Пм. Дрель УСМ 12 – 6 – 3000 СМУ 21 – 9 – 40 |
3 |
|
075 |
Установка лобовиков на клей |
клей ВК – 27, банка 8984.000.00А, кисть № 10 |
3 |
|
080 |
Клёпка лобовиков |
12 фиксаторов |
3 |
|
090 |
Установка и клёпка нижних крышек |
сверло диаметром 5,1 мм, зенковка 86 – 611 – 0787, зенкер 86 – 611 – 1133,зенковка 96 – 611 – 0395, пневмодрель СМ 21 – 9 – 280, цековка диаметром 14 мм |
4 |
|
100 |
Установка верхних крышек, разметка, сверление отверстий под заклепки и болты |
кернер 7213 – 88, пневмодрель СМ 21 – 9 – 280, калибровочная пробка 148.6020275 – 5, сверло диаметром 3,1 мм 2309 – 0003 ГОСТ 17275 – 71, диаметром 4,1 мм 2309 – 0027 ГОСТ 17275 – 71, комплект разверток диаметром 6 мм 96 – 612 - 0509 |
4 |
|
105 |
Установка на клей узлов, клепка заклепок крепления узлов с хвостовыми отсеками по нервюрам 2, 3, 4, 5 |
клей ВК – 27, банка 8984.000.00А, кисть № 10 |
4 |
|
115 |
Клепка заклепок крепления узлов с хвостовыми отсеками по нервюрам 2, 3, 4, 5 |
5 заклепок диаметром 6 мм, 3 технологических болта диаметром 6 мм |
4 |
|
130 |
Установка верхних крышек на клей ВК - 27 |
клей ВК – 27, банка 8984.000.00А, кисть |
3 |
|
140 |
Клепка заклепок крепления верхних крышек |
фрезерная машина ФМ – 1, образцы шероховатости |
3 |
|
150 |
Установка болтов крепления верхних крышек с узлами, носовой частью и хвостовым отсеком |
9 технологических болтов |
3 |
|
165 |
Установка деталей нервюры 8 на клей, вкладыша, прокладок |
Прижимная планка с фиксатором |
4 |
|
170 |
Разделка отверстий под заклепки, клапка нервюры 8 с лобовиком, хвостовым отсеком, лонжероном, прокладками |
комплект разверток диаметром 5 мм, пневмодрель СМ 21 – 9 – 280 |
3 |
|
175 |
Клепка заклепок крепления стенки и деталей нервюры 8 |
скоба 7062 - 0021 |
3 |
|
185 |
Клепка а / г на нервюру 1 под болты крепления с нижней крышкой |
3 |
|
|
190 |
Установка вкладыша нервюры 1 на клей, очистка дренажного отверстия |
клей ВК – 27, банка 8984.000.00А, кисть № 10 |
4 |
|
200 |
Клепка заклепок крепления нервюры 1 с крышкой и хвостовым отсеком |
скоба 7062 - 0021 |
44 |
|
205 |
Разделка отверстий под болты крепления нервюры 1 с верхними крышками, установка болтов крепления |
комплект разверток диаметром 6 мм 96 – 612 – 0509, пневмодрель СМ 21 – 9 – 280 |
4 |
|
215 |
Установка нижних крышек крепление болтами по чертежу |
Гаечный ключ 7811 – 0002 ГОСТ 2839 – 80 |
3 |
|
216 |
Нанесение защитных покрытий на крепеж руля высоты: диаметром 2,6 мм – 560 штук, диаметром 3 мм – 8 штук, диаметром 3,5 мм – 124 штук, диаметром 5 мм – 490 штук, диаметром 6 мм – 48 штук |
Грунт ЭП – 0215, эмаль ЭП – 140, кисть № 10 |
3 |
|
240 |
Проверка соосности навески узлов 1 – 4 руля высоты |
4 |
Сборка руля высоты осуществляется в стапеле с базированием по наружному контуру. Существующий технологический процесс, обеспечивает сборку изделия с требуемой точностью. Технологичность ухудшается за счет применения большого количества заклепочных (диаметром 2,6 мм, 3 и 3,5 мм в сумме 692 штуки) и болтовых соединений (диаметром 5 и 6 мм в общей сложности 538 штук). Затруднен подход для затяжки болтов соединения секций лонжерона и кронштейнов навески. Для снижения трудоемкости необходимо исключить из процесса сборки операции по подгонке, лонжерона, крышек, лобовиков, узлов навески и привода.
2.3 Формирование модели руля высоты самолета
В качестве схемы технологического членения можно принять простую совокупность деталей, образующих данную сборочную единицу. Исходя из вышеописанных соображений, можно составить граф сопряжений элементов, представленный на рисунке 4.
Рисунок 4 – Граф сопряжений руля высоты
Далее строится матрица сопряжений элементов руля высоты, предствленная в таблице 9.
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
1 |
- |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
2 |
1 |
- |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
3 |
0 |
1 |
- |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
4 |
0 |
0 |
0 |
- |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
- |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
6 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
- |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
7 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
- |
0 |
0 |
0 |
|
8 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
- |
0 |
0 |
|
|
9 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
- |
0 |
|
10 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
- |
Из графа сопряжений следуют вариант технологического членения, представленный в приложении Б.
2.3 Формирование модели базирования и модели установки
Исходя из специфики представленного руля высоты, можно выделить следующие группы контуров:
а) F1 - контуры аэродинамических обводов;
б) F2 - контуры продольных элементов;
в) F3 - контуры поперечных элементов;
г) F4 - контуры принадлежности к узлам навески;
д) F5 - контуры состава элементов, препятствующих возможным перемещениям.
Анализируя принадлежность каждой детали к тому или иному контуру можно составить матрицу принадлежности к контурам (таблица 8).
|
ai \ Fi |
F1 |
F2 |
F3 |
F4 |
F5 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
2 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
2.7 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
3 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
3.7 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
4 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
4.1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
... |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
4.6 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
5 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
5.1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
... |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
5.7 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
6 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
7 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
7.1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
... |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
7.7 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
8 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
8.6 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
9 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
9.1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
10 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
10.1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
... |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
10.6 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
Модель базирования и модель установки представлена на рисунке 5.
Рисунок 5
2.4 Выбор сборочных баз для основных элементов руля высоты
В самолетостроении применяют следующие виды базирования:
а) по сборочным отверстиям;
б) по координатно-фиксирующим отверстиям;
в) по отверстиям под стыковые болты;
г) по наружной поверхности;
д) по внутренней поверхности;
е) по поверхности каркаса;
ж) по опорным лазерным лучам.
Для выбора сборочных баз проводится анализ различных вариантов базирования элементов, представленный в таблице 9.
Таблица 9
|
Эскиз |
Уравнение базирования |
На основе рассмотренных вариантов формируем граф возможных баз, в соответствии с рисунком 6.
Рисунок 6 – Граф возможных баз
Уравнение возможных баз будет иметь вид: B = () () () ().
2.5 Расчет точности сборки руля высоты
По выбранному варианту базирования составим схему образования размеров. Для хвостового отсека 6 принимается базирование по теоретическому контуру. Для узлов навески 8 принимается базирование по отверстиям под стыковые болты.
Схема увязки представлена на рисунке 7. Схема образования размеров при сборке по теоретическому контуру изображена на рисунке 8. Размерная цепь представлена на рисунке 9.
Рисунок 7 – Схема увязки
Рисунок 8 – Схема образования размеров
H
hсб
Рисунок 9 – Размерная цепь
Составим уравнение (15) погрешностей при сборке по теоретическому контуру
∆ Н = ∆ Hрубильник. + ∆ hруб.-6 +∆ hсб, (15)
где ∆Нрубильник – погрешности связанные с изготовлением приспособления;
∆hсб – погрешность сборки.
Определение ∆ Нрубильник ведётся на основе теоретических и статистических данных. Определим половину поля составляющей погрешности по формуле (16)
. (16)
Верхние и нижние отклонения погрешностей равны BO1 = 0, HO1 = 0, BO2 = 0, HO2 = 0, BO3 = + 0,05, HO3 = - 0,05, BO4 = + 0,5, HO4 = - 0,5. Подставляя имеющиеся значения в формулу (16) получим, что σ1 = 0, σ2 = 0, σ3 = 0,05, σ4 = 0,5.
Определим координаты поля середины погрешностей по формуле (17)
(17)
Так как отклонения симметричные, то получаем ∆1 = ∆2 = ∆3 = ∆4 = 0.
Определяем положение центра группирования погрешностей в соответствии с формулой 18
(18)
где – коэффициент, учитывающий влияние составляющей погрешности на замыкающую;
– коэффициент центра группирования погрешности составляющего звена;
– половина поля погрешностей составляющего звена;
– коэффициент относительной асимметрии закона распределения погрешностей, составляющего звена.
Для линейной и плоскопараллельной цепи Аi = 1. Коэффициент относительного рассеивания погрешностей принимаем Кi = 1, α = 0. Подставляя имеющиеся значения в формулу (18) получим .
Определяем стандартное отклонение по формуле (19)
(19)
Получим, что = 0,5
Определяем предельное отклонение по формулам (20) и (21)
(20)
(21)
Подставив имеющиеся значения в формулы (20) и (21) получим, что предельное верхнее отклонение , а нижнее .
Используя формулу (15) получим ∆ НВ = 0,5 + 0,2 + 0,4 ∙ НВ = 1,16, ∆ НН = - 0,5 + 0 + 0,4∙НН = - 0,83, тогда ω = 1,99.
Следовательно, точность сборки удовлетворяет заданным техническим условиям, полученные отклонения не превышают точность δ = ± 1,5 мм.
Уравнение погрешности, для расчет точности расположения оси вращения руля высоты, будет выглядеть в соответствии с формулой (22) следующим образом
Δ H = Δ H ПР ОСБ + Δ H1 + Δ H ПР, (22)
где Δ Нпр осб - погрешность изготовления приспособления;
Δ Н1 - погрешность изготовления кронштейна;
Δ Нпр - влияние ударов, перекосов, колебаний.
Размерная цепь представлена на рисунке 10.
Рисунок 10
Составим схему увязки изготовления элементов приспособления и кронштейна, представленную на рисунке 11.
Рисунок 11
Верхние и нижние отклонения погрешностей равны BO1 = 0, HO1 = 0, BO2 = 0, HO2 = 0, BO3 = + 0,1, HO3 = - 0,1, BO4 = + 0,15, HO4 = - 0,15. Подставляя имеющиеся значения в формулу (16) получим, что σ1 = 0, σ2 = 0, σ3 = 0,1, σ4 = 0,15. Так как отклонения симметричные, то получаем ∆1 = ∆2 = ∆3 = ∆4 = 0.
Для линейной и плоскопараллельной цепи Аi = 1. Коэффициент относительного рассеивания погрешностей принимаем Кi = 1, α = 0. Подставляя имеющиеся значения в формулу (18) получим .
Стандартное отклонение определяем по формуле (19). Получим, что = 0,18
Подставив имеющиеся значения в формулы (20) и (21) получим, что предельное верхнее отклонение , а нижнее .
Используя формулу (15) получим, что
∆ НВ = 0,18 + 0,15 + 0,4 ∙ НВ = 0,5,
∆ НН = - 0,15 + 0 + 0,4∙НН = - 0,25,
Следовательно, точность сборки удовлетворяет заданным техническим условиям, полученные отклонения не превышают точность δ = ± 0,5 мм.
2.6 Определение последовательности сборки руля высоты
Возможные варианты последовательности сборки представим в виде графа в соответствии с рисунком 12, вершиной которого является сборочное приспособление.
Из нескольких вариантов установов выбрана последовательность 6 – 7 - 1 – 2 -3 – 5 – 10 – 4 – 8 - 9, так как при таком варианте обеспечивается максимальный доступ в зону сборки.
Рисунок 12 – Схема возможных вариантов последовательности установок
2.7 Укрупненный процесс сборки руля высоты
Укрупненный процесс сборки руля высоты состоит из следующих операций:
а) подготовка сборочного приспособления;
б) установка хвостового отсека 6;
в) установка и крепление болтами уголков 7;
г) установка на клей и крепление заклепками лонжерона 1;
д) установка на клей и крепление болтами диафрагм 2 по СО;
е) установка на клей и крепление заклепками лобовиков 5;
ж) установка на клей узлов навески и привода 8, клепка узлов с хвостовым отсеком 6.
з) установка на клей верхних 10 и нижних 4 крышек, клепка по СО;
и) установка нервюры 9 на клей, клепка нервюры 9 с лобовиком 5, хвостовым отсеком 6, лонжероном;
к) нанесение защитных покрытий на крепеж руля высоты;
л) проверка соосности навески узлов 8 руля высоты;
м) контроль массы.
Технические условия на поставку деталей на сборку:
а) узелы навески подаются с отверстием ОСБ;
б) узлы навески поставлять изготовленными в размер по чертежам;
б) кронштейны подать с отверстиями под фиксаторы ОСБ;
в) торцевые нервюры поставить изготовленными в размер по чертежам;
г) верхние и нижние крышки поставлять с СО;
д) лонжерон поставить с СО;
е) Нервюра подаётся с КФО;
ж) требования к внешним обводам и качеству внешней поверхности в соответствии с RRJ 0000 – DD – 311 – 004;
з) неуказанные предельные отклонения размеров, допуски формы и расположения поверхностей по ОСТ 100022 – 80;
и) отверстия в деталях из композиционных материалов выполнить по ТР 1773 – 87.
Приспособление необходимо для обеспечения заданных видов базирования при сборке руля высоты. Технические условия на приспособление:
а) приспособление оснастить откидывающимися рубильниками на штыревых фиксаторах;
б) необходимо наличие четырех выходов для подвода сжатого воздуха для привода пневмоинструмента;
в) оснастить приспособление тремя переносными лампами местного освещения;
г) необходимо наличие в приспособлении по торцам руля высоты упора с одной стороны;
д) обеспечить высоту от пола до теоретической оси вращения элерона не более 1600 мм.
Заключение
Разработка технологического процесса изготовления детали и сборки предполагает выбор из нескольких вариантов. Технологу необходимо всегда помнить о необходимости максимально возможной простоте и дешевизне изготовления детали и агрегата. В настоящем курсовом проекте была предложена и обоснована технология изготовления детали и технология сборки агрегата исходя из масштабов производства и технологичности изготовления.
Во время работы по первой части проекта был проведен конструктивно-технологический анализ обрабатываемой детали, выбраны схемы базирования для операций, произведен расчет сил резания. Произведен расчет припусков, в соответствии с которым, была спроектирована заготовка.
При выполнении второй части проекта был сделан конструктивно-технологический анализ сборочной единицы, проведен расчет точности.
Список литературы
1 Мягков В.Д. Допуски посадки. Справочник: в 2 ч. / В.Д. Мягков и др. - 6-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1982. - Ч. 1. - 543 с.
2 Косилова А.Г. Справочник технолога-машиностроителя: в 2 т. / А.Г. Косилова и др.- 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986. - Т. 1. - 656 с.
3 Косилова А.Г. Справочник технолога-машиностроителя: в 2 т. / А.Г. Косилова и др. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. - Т. 2. - 496 с.
4 Будник А. П. Механическая обработка деталей в самолетостроении: учеб. пособие / А. П. Будник, Н. В. Лосев. Воронеж: ФГБОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2011. 94с.