Подгонка не исключена при любом методе сборки самолетных конструкций.
Подгонка осуществляется ручным и механизированным способами путем обрезки припусков на листовых деталях, опиливания кромок и плоскостей деталей, шабрения сопрягаемых плоскостей, фрезерования поверхностей, сверления и развертывания отверстий, подгибки листовых деталей по контуру, деформирования. Каждому методу сборки присущи свои способы выполнения подгоночных работ.
При использовании подгонки как средства достижения заданного качества собираемого изделия на заключительном этапе сборки необходимо стремиться к тому, чтобы припуски на детали или отклонения от заданных геометрических форм были оптимальны, т. е. обеспечивали бы высокое качество при минимальных затратах труда
Выбор припусков осуществляют следующим образом:
1. На основании анализа конструкции собираемого изделия определяют элемент конструкции (замыкающий элемент), на котором можно назначить припуски, удаляемые при сборке подгонкой по месту. При этом следует руководствоваться положением о недопустимости нарушения размеров других элементов конструкции; замыкающее звено выбирают из числа тех, на которых с наименьшими затратами труда и с определенным уровнем качества можно выполнить подгоночные работы.
2. На все элементы собираемого изделия назначают допуски, технически выполнимые в условиях конкретного производства. Допуски не должны выходить за пределы, установленные ТУ.
3. На замыкающем элементе конструкции припуски задают на тех поверхностях, которые сопрягаются с другими элементами конструкции и дают возможность компенсировать накопление погрешности формы без нарушения прочности стыкуемых элементов при обеспечении их функционального назначения.
Выполнение этих условий обеспечивает достижение заданной точности узлов и агрегатов самолета доработкой замыкающего элемента при практически выполнимых производственных допусках на все входящие элементы конструкции собираемого изделия.
В связи со значительной трудоемкостью операций удаления технологических припусков за период запуска нового самолета в производство необходимо рассчитать ожидаемую точность при различных методах сборки, экономически обосновать эти методы и только в том случае, если ожидаемая точность не обеспечивает заданную или экономически нецелесообразна, надо вводить припуски на детали, которые будут удаляться при сборке подгонкой по месту.
Планер самолета изготовляется в строгой последовательности. При сборке одного и того же узла (панели, отсека, агрегата) для установки деталей каркаса и обшивки в сборочное положение применяют различные сборочные базы (различные методы базирования).
Так, при сборке кессона крыла лонжероны в сборочное положение устанавливают по базовым отверстиям (БО), макетные и самолетные нервюры — по СО, а панели — по внутренней поверхности обшивки. При сборке носового отсека фюзеляжа шпангоуты в сборочное положение устанавливают по ложементам СП, стыковые узлы — по отверстиям под стыковые болты (ОСБ), панели — по наружной поверхности обшивки.
Во всех случаях применения при сборке одного изделия нескольких сборочных баз основным методом базирования считают тот, при котором формируется внешний обвод агрегата. В соответствии с требованиями к точности внешних обводов самолета определяют метод (или методы) базирования.
В табл.1 определена зависимость между Q М — расходом металла на технологическую оснастку; Tосн — трудоемкостью изготовления оснастки; Cосн — себестоимостью изготовления технологической оснастки N0 — объемом сборочного оборудования, и наименованием сборочной единицы и методом базирования.
При расчетах погрешности характерного размера по внешнему обводу контура ∆Hx =2δобв были приняты следующие исходные данные:
толщина обшивки δ1=2 мм, допуск на толщину обшивки
∆δ1 =+ 0,005мм; толщина панели δ2 =5 мм, допуск на механическую обработку полотна
панели ∆δ2 =− 0,5мм; отклонения размеров H1,H2,H3, определяющих положения СО и КФО в
деталях, ∆H1 = ∆H2 = ∆H3 = ±0,3 мм; расстояние между листами, панелями и базовыми поверхностями макетных
нервюр и обводами рубильников ∆H1′ = ∆H′2′ = ±0,2 мм; погрешности из-за наличия зазоров в отверстиях при фиксации по СО и
КФО ∆Z =−0,025…0,125мм;
погрешности HСП при замкнутом контуре макетной нервюры ∆HСП = ±0,2мм, при разомкнутом контуре макетного шпангоута и при наличии рубильников ∆H′СП = 0,6мм;
погрешность расстояния HСП между центрами КФО в вилках СП
∆HКФО−СП = 0,2мм; при цельноштампованной нервюре погрешность ∆HК=±0,3мм и при
механически обработанной нервюре (шпангоуте) ∆HК=±0,25мм; погрешность из-за деформаций и изменения температуры Ci =±0,3мм.
Таблица 1 Технико-экономические показатели некоторых методов базирования при подготовке производства
| Метод базирования | Наименование сборочной единицы | Показатели, % | |||
| Q М | Tосн | Cосн | N0 | ||
| По наружной поверхности обшивки | Узлы, панели, отсеки, агрегаты | 100 | 100 | 100 | 100 |
| По поверхности каркаса | Узлы, панели | 95 | 95 | 90 | 80 |
| Отсеки, агрегаты | 100 | ||||
| По внутренней поверхности обшивки | Узлы, панели | 40 | 35 | 35 | 45 |
| Отсеки, агрегаты | 60 | 70 | 60 | 95 | |
| По СО | Узлы, панели | 25 | 30 | 25 | 35 |
| Отсеки, агрегаты | 75 | 60 | 55 | 85 | |
| По КФО | Узлы, панели | 45 | 30 | 35 | 40 |
| Отсеки, агрегаты | 55 | 75 | 80 | 90 | |
Из табл.2 следует, что наибольшую точность обвода можно получить при базировании по наружной поверхности обшивки. В этом случае ожидаемая (расчетная) погрешность обвода на одну сторону профиля ∆Hmin = ±0,35мм. При базировании по внутренней поверхности обшивки δобв min =±0,8 мм, а при базировании по СО и КФО погрешность почти одинаковая и δобв min =−1K1,2мм.
При удовлетворении требований по точности несколькими методами базирования выбирают метод, имеющий наилучшие технико-экономические показатели.
В табл.1 и 3 приведены технико-экономические показатели для одной условно выбранной программы выпуска самолетов при некоторых методах базирования.
Таблица 2 Расчетные данные по точности внешнего обвода агрегата при различных методах базирования
| Метод базирования | δобв max , мм | δобв min , мм |
| По наружной поверхности обшивки | ± 0,7 | ± 0,35 |
| По поверхности каркаса (при цельноштампованной нервюре) | ± 1,0 | ± 0,5 |
| По внутренней поверхности обшивки (при замкнутой нервюре) | –1,7…1,5 | ± 0,8 |
| По СО | ± 2,4 | ± 1,2 |
| По КФО | ± 2,2 | –1,0…1,1 |
Таблица 3 Технико-экономические показатели некоторых методов базирования при основном производстве
| Методы базирования | Показатели, | % | |
| Q М | Tосн | Cосн | |
| По наружной поверхности обшивки | 100 | 100 | 100 |
| По поверхности каркаса | 115 | 95 | 120 |
| По внутренней поверхности обшивки | 65 | 70 | 90 |
| По СО | 70 | 65 | 80 |
| По КФО | 60 | 80 | 85 |
Технико-экономические показатели при базировании по наружной поверхности обшивки приняты за 100%QМ
При базировании по СО и КФО многие узлы и панели собирают без СП на столах, верстаках или в переналаживаемых СП. Это приводит к снижению расхода металла на оснастку, а следовательно, и к снижению ее себестоимости.
Затраты на подготовку производства для сборки отсеков и агрегатов с базированием по СО, КФО и внутренней поверхности обшивки меньше и составляют 55…90% затрат на подготовку производства при базировании по поверхности каркаса и наружной поверхности обшивки (табл.1).
Число необходимых СП для сборки отсеков и агрегатов практически одинаково при всех приведенных в табл.1, трех методах базирования. В то же время при базировании по СО, КФО и внутренней поверхности обшивки конструкция обшивки СП проще.
Согласно табл.3 себестоимость технологической оснастки при сборке и длительность цикла сборки при базировании по поверхности каркаса выше, чем при базировании по наружной поверхности обшивки. Объясняется это свойственным этому методу меньшим объемом панелирования и значительным объемом клепальных работ, выполняемых в СП общей сборки ручным инструментом (пневмодрелью, пневмомолотком, переносными прессами).
Большой объем панелирования, выделение участков сборки и клепки панелей с созданием поточных линий, применение более совершенных СП, уменьшение объема сборочно-клепальных работ при общей сборке отсеков и агрегатов — все это повышает технико-экономические показатели основного производства. При базировании по СО, КФО и внутренней поверхности обшивки все техникоэкономические показатели выше, чем при сборке с базированием по наружной поверхности обшивки и поверхности каркаса. Себестоимость изготовления технологической оснастки Cосн составляет 25…80 %, площадь, занимаемая технологической оснасткой, на всех этапах производства изделия — 65…80 %, цикл сборки — 80…90 % от соответствующих показателей при сборке с базированием по наружной поверхности обшивки.