[发明专利]一种机身立式装配主定位框变形计算及辅助控制方法

说明书

本发明公开了一种机身立式装配主定位框变形计算方法及辅助装置，属于飞机装配技术领域，其实施过程包括：确定工艺孔及辅助支撑点的位置区域；建立极坐标系，确定工艺孔组合方式，计算不同工艺孔组合方式下框的最大变形；确定工艺孔与辅助支撑点的组合方式，计算不同组合方式下框的最大变形；设置辅助支撑装置；优选支撑方式。本发明能针对中机身段立式装配过程中主定位框装配定位问题，保证主定位框的装配精度，在结构设计阶段即完成对装配过程中主定位框的定位变形控制，减少装配过程中的返工调整工作，且实施方便、适用性广、成本低。

技术领域

本发明涉及飞机装配领域，具体涉及一种机身立式装配主定位框变形计算及辅助控制方法。

背景技术

中机身段立式装配如图1所示，通过工装型架1上的定位器2对主定位框进行支撑定位；并按直接装配的方法，以主定位框为定位基准对横梁5、底板3等进行装配。定位器与主定位框之间定位主要采用孔销配合定位，即通过定位销与交点孔、工艺孔进行连接，以限制主定位框的平动和转动。

主定位框在装配定位时，受自身重力作用，将产生一定变形，而自重变形大小将直接影响整个机身段的装配精度；目前针对主定位框的变形控制，主要包括：在中机身段设计前期基于经验对工艺孔位置及数量进行设计，以及在制造装配过程中根据实际装配定位变形对工艺孔及定位器进行更改。从而导致主定位框装配定位过程中出现以下几个问题：

1）支撑点数量不足导致装配变形超差，影响装配精度；

2）支撑点数量过多导致工人操作空间减小、操作难度增加、装配效率降低；

3）反复更改型架及支撑定位器位置，造成重复劳动，影响装配周期；

装配过程中主定位框的装配变形控制问题，已成为装配技术发展的瓶颈。

发明内容

本发明的目的是针对中机身段立式装配过程中，主定位框变形的计算分析方法不足，工艺孔位置、辅助支撑点位置全凭经验，导致装配过程中出现装配变形等问题，提出一种机身立式装配主定位框变形计算及辅助控制方法，在中机身段设计阶段，通过对支撑点位置和数量的设计，达到控制主定位框变形的目的。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种机身立式装配主定位框变形计算及辅助控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、将竖直方向上的横梁、底板、交点孔投影至底层定位框上；

步骤S2、通过设定具体的位置约束条件，确定工艺孔及辅助支撑点的位置区域；

步骤S3、以定位框的对称轴为极轴建立极坐标系，确定出工艺孔的位置及数量，并按照工艺孔数量p从小到大的顺序进行排列组合，计算不同工艺孔组合方式下主定位框的最大变形；

步骤S4、确定出辅助支撑点的位置和数量，将工艺孔与辅助支撑点进行组合，并按照按总支撑数量q从小到大的顺序进行排列组合，计算不同组合方式下主定位框的最大变形；

步骤S5、以满足变形需求的组合方式为对象，采用工艺孔与对称轴之间距离S以及定位框最大变形为判断依据，优选支撑方式；

步骤S6、根据优选的支撑方式设计工装型架或辅助支撑装置。

优选的，步骤S2中，工艺孔的位置约束条件为：

a）工艺孔沿定位框对称轴对称，工艺孔所在的腹板面需与缘条相连；

b）工艺孔与交点孔的距离L₁≥400mm，工艺孔与横梁、底板的距离L₂≥50mm，工艺孔与筋条、缘条的距离L₃≥40mm；