CC BY
18
ВЛИЯНИЕ ГАБАРИТОВ СБОРОЧНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ НА КОМПЕНСАЦИОННЫЙ ЗАЗОР Мантыкова Марина Вячеславовна, студент (e-mail: mantykova.marina@gmail.com) Елаева Наталья Константиновна, к.т.н., доцент (e-mail: tmmskesstu@mail.ru) Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, г. Улан-Удэ, Россия
В статье рассматривается зависимость производственных погрешностей, в зависимости от габаритных размеров сборочного приспособления. Определены размеры компенсационного зазора, проведено сравнение расчетных и фактических погрешностей.
Ключевые слова: сборочные приспособления, зазор, погрешность, стапель, точность, монтаж, эталон.
Освоение производства нового вертолета всегда требует огромных усилий и трудозатрат. Это подготовка производственных площадей, анализ конструкции вертолета, а так же подготовка технологической агрегатно-сборочной оснастки, с помощью которой производится сборка и подсбор-ки конструкций вертолета.
Если для создания сборочных приспособлений для таких вертолетов, как Ми-171, Ми-8АМТ и других машин, основная технология, применяемая для изготовления сборочной технологической оснастки, основывается на применении твердого носителя геометрической информации - монтажного эталона. Сейчас же освоена новая технология - монтаж безэталонным методом.
Все узлы и агрегаты, собираемые в сборочных приспособлениях (СП), эталонируются. Для изготовления комплекта сборочной оснастки необходимо сначала изготовить комплект монтажных эталонов. Монтажные эталоны являются жёсткими пространственными носителями формы и размеров сборочных единиц конструкции планера и предназначены для пространственной координации базирующих элементов СП путём непосредственного копирования [1].
Согласно ГОСТ 21495-76 [2] однозначное базирование изделия возможно при различных сочетаниях расположения базовых плоскостей и базовых точек. Задаются три опорные плоскости, которые являются направляющими установочными базами. С каждой из трех опорных плоскостей совмещаются опорные базовые точки изделия, обеспечивая, однозначное базирование.
Данный способ базирования реализуется на АО У-УАЗ в упрощенном варианте. Для этого задается одна установочная плоскость. В результате, базирование сводится к позиционированию - определению трех управляемых координат: перемещение вдоль координатных осей находящихся в базовой плоскости и поворот в этой плоскости. Для этого используется сис-
тема позиционирования в виде домкратных болтов (рис.2) с узким диапазоном регулирования, что позволяет выполнить итерационные перемещения с приемлемой производительностью.
Изготовление стапеля эталонным методом
I Проектирование и изготовление эталона поверхности
I Изготовление контр-зталона
■ Изготовление монтажного эталона
I Проектирование стапеля
I Изготовление стапеля
Изготовление СП с использованием цифровых технологий
■ П роекти ров а н и е мат.модели СП в электронной среде
■ Изготовление СП
Монтаж с помщью лазерного трекера
Рис.1. Диаграммы, отображающие этапы изготовления СП по различным технологиям
т т
Рис.2. Позиционирование с помощью домкратных болтов вид сбоку
В такой схеме устанавливаемое изделие 2 (базовый элемент сборочной оснастки) устанавливается относительно каркаса сборочного приспособления 1 с помощью болтов крепления 4 и распираются домкратными болтами 3. Отверстия в опорной площадке устанавливаемого изделия, в которых размещаются болты крепления. Управление перемещениями изделия при позиционировании производится: вращением домкратных болтов поз.3, воздействием внешних сил на торцевые поверхности опорной площадки устанавливаемого изделия.
Известно, что чем больше размеры деталей, тем больше суммарная погрешность. Следовательно, можно сделать вывод, что чем больше сборочное приспособление, тем больший необходим зазор, для компенсации погрешностей [3].
Исходя из этого, собрана статистика зависимости зазора от габаритов СП; по уже спроектированным и изготовленным сборочным приспособлениям для вертолета Ка-226Т, монтаж которых произведен безэталонным методом.
Высота СП. мм
Рис.3. График зависимости зазора от высоты СП
Исходя из полученного графика, можно сделать вывод, что при увеличении габаритов СП, величина зазора, закладываемого инженером - конструктором, при проектировании увеличивается.
При сборке в сборочных приспособлениях узлов или агрегатов летательного аппарата возникают погрешности размеров, определяющих положение в собранном агрегате любой точки обвода поверхности или узла, как стыковочного, так и любого другого[4].
Основными факторами, влияющими на величину этих погрешностей, являются неточности изготовления деталей, поступающих на сборку, деформации деталей в процессе сборки, особенно при клепке, а также погрешности, допущенные при изготовлении элементов приспособлений и монтаже их. Погрешности делятся на две основные группы: независящие и зависящие от сборочных приспособлений [5]:
АК = + И2, (1)
где АН — окончательная погрешность любого рассматриваемого размера И собранного узла или агрегата; — погрешности, зависящие от неточностей изготовления деталей, и других причин, не являющихся следствием конструкции и монтажа сборочных приспособлений; И2 — погрешности, являющиеся следствием неточностей, допущенных, как в конструкции элементов сборочных приспособлений, так и при их изготовлении и монтаже.
Суммарное возможное поле смещения можно выразить следующей формулой:
X ^Т монт деформ , (2)
При номинальных значениях размеров величина поля Ш2 должна быть равна нулю. Однако практически не представляется возможным изготовить базирующие элементы и смонтировать их без погрешностей, а также иметь идеально жесткие каркасы.
Сборку узлов и агрегатов в сборочных приспособлениях можно рассматривать как процесс перенесения размеров приспособления со всеми погрешностями на собираемый агрегат. Принимают, что влияние погрешностей приспособлений на конечную точность рассматриваемого размера собранного агрегата равно 0,3...0,5 общей суммы производственных погрешностей, т. е. от окончательной величины ДИ, т.е.
И = 0,5 АК ... 0,7АК и И2 = 0, З АК ... 0,5 АН, (3)
Проведя расчеты по данным формулам, определено, что фактическая и расчетная погрешность расходятся.
я ь-
■3 =
а.
I-
с =
й =
Я -
Я =: о
РС
п
12расч
750
1.3« кУ
19х1(Г Габариты
2.4« 10"
Зх1(Г
Рис.4. График зависимости суммы погрешностей от габаритов изделия
Таким образом, при увеличении габаритов СП ожидаемая производственная погрешность 12, которая получается из допуска на точность сборки агрегата, не превышает 0,5 мм. Практическая же производственная погрешность 12расч, при достижении габаритов изделия (1800 мм) резко увеличивается.
Полученные данные будут использованы при разработке методики определения необходимого зазора для точного позиционирования при монтаже, каталога унифицированных кронштейнов, с рекомендуемыми размерами зазора.
Список литературы
1. А.Г. Братухин, Ю.Л. Иванов, Б.Н. Марьин. Современные технологии авиастроения. -М: Машиностроение, 1999. - 832 с.
2. ГОСТ 21495-76. Базирование и базы в машиностроении. Термины и определения. - Введ. - 01.01.1977. - М.
3. И. М. Колганов, П. В. Дубровский, А. Н. Архипов. Технологичность авиационных конструкций :Учебное пособие /.Ульяновск: УлГТУ, 2003. - 148 с.
4. Абибов А.Л, Бирюков Н.М, Бойцов Н.М. Технология самолетостроения . - 2 изд. -М: Машиностроение, 1982. - 551 с.
5. Р.Х. Ахатов. Проектирование сборочных приспособлений, Электрон. ресурс. -Иркутск, 2008, 167 с.
Mantykova Marina Vyacheslavovna, student (e-mail: Mantykova.marina@gmail.com)
East - Siberian State University of Technology and Management, Ulan-Ude, Russia
Elaeva Natal'ya Konstantinovna, Cand. Tech. Sci., associate professor
East - Siberian State University of Technology and Management, Ulan-Ude, Russia
INFLUENCE OF DIMENSIONS OF ASSEMBLY DEVICE ON COMPENSATION CLEARANCE
Abstract. The article discusses the dependence of production errors depending on the overall dimensions of the assembly device. The sizes of compensation gap are determined, the calculated and actual errors are compared.
Keywords: assembly devices, gap, error, slipway, accuracy, installation, reference.
УДК 621.9.01
ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТОЧНОСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ НЕСУЩИХ РАМ ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК ЗА СЧЕТ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССА ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ ЗАГОТОВОК Пологлазкова Людмила Анатольевна, аспирант (e-mail: pologlazkova@mail.ru) Волков Дмитрий Иванович, д.т.н., профессор (e-mail: d_i_volkov@rsatu.ru) РГАТУ имени П.А. Соловьева, г.Рыбинск, РФ
В данной статье описаны несущие рамные металлоконструкции для газотурбинных установок, раскрываются существующие проблемы достижения точностных параметров обрабатываемых поверхностей и их влияние на последующую сборку. Проблемы газо-плазменной вырезки заготовок из толстолистового и профильного проката.
Ключевые слова: сварная конструкция, крупногабаритный сварной узел, плазменная резка, газо-плазменная резка.
Во всех конструкциях агрегатов и электростанций используются сварные рамы под установку двигателя и его систем обеспечения.
Требования к обработке рам зависят от устанавливаемых на них узлов (двигатель, компрессор и маслобак...), обеспечения взаимного расположе-
