CN108454878B - 一种模块化无人直升机的装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块化无人直升机的装配方法，包括以下步骤：第一步、在无人直升机设计阶段确定无人直升机的设计分离面及工艺分离面；第二步、协调装配无人直升机前机身段，第三步、协调装配无人直升机中机身段；第四步、协调装配无人直升机的后机身段；第五步、协调装配无人直升机的起落架。本发明所提供的一种模块化无人直升机的装配方法与传统的协调方法相比，传统的协调方法需要5套实物标工，现该方法仅需要1套实物标工，工装制造成本减少约4/5；传统的协调方法需要5套实物标工协调部件装配工装，本发明只需要1套实物标工协调部件装配工装，协调时间减少约4/5。

Description

一种模块化无人直升机的装配方法

技术领域

本发明属于无人直升机装配技术领域，具体涉及一种模块化无人直升机的装配方法。

背景技术

目前国内外的无人直升机的研发很少，长度超过8m的无人直升机更少，在这些寥寥无几的无人直升机中，未曾有模块化设计、制造理念。复合材料占比超过65%、整体焊接合金钢桁架作为主要受力部件，该款无人直升机的装配协调无类似经验借鉴。

同时对于目前小型直升机的装配协调方法，往往采用模拟量传递利用实物标工对部件的装配协调部位进行协调，此种协调方法需要耗费大量的人力、物力、财力进行实物标工的设计、制造、运输，同时大大增加了研发时间。或者不进行装配协调，完全按照设计公差要求进行粗犷式装配，产品质量参差不齐。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种能够保证生产用工艺装备之间、生产工艺装备与产品之间、产品部件和组件之间形状及尺寸的协调互换的模块化无人直升机的装配方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种模块化无人直升机的装配方法，包括以下步骤：

S1、在无人直升机设计阶段确定无人直升机的设计分离面及工艺分离面，设计分离面及工艺分离面包括：无人直升机前机身段，无人直升机中机身段，无人直升机后机身段，无人直升机起落架。

S2、协调装配无人直升机前机身段，无人直升机前机身段的前侧是通过复材加筋壁板和夹芯结构组成的半硬壳式结构，无人直升机前机身段的后侧与无人直升机中机身段通过六个连接孔连接，连接孔作为对合基准孔，无人直升机前机身段内部集成燃油系统模块、飞控系统模块和光电系统模块，光电系统模块包括光电球；

S3、协调装配无人直升机中机身段，无人直升机中机身段结构表面为复材薄壁加筋和夹芯结构，无人直升机中机身段内部以整体合金钢桁架安装支撑结构件组成，同时集成动力系统、传动系统、燃油系统、电气系统、任务系统和通讯链路系统等；整体合金钢桁架通过焊接成形，整体合金钢桁架在焊接和热处理完成后，利用精加工台对产品的交点孔位进行精加工，通过对整体合金钢桁架的精加工满足产品公差要求。

S4、协调装配无人直升机的后机身段，后机身段采用复合材料夹芯结构的半硬壳结构后机身段包括垂尾和平尾，内部集成传动系统、通讯链路系统和电气等系统；采用传统实物标工协调后机身段与中机身段的装配关系和连接件孔，标工用两个Φ6.35H8工艺孔作为基准孔，然后根据此两个基准孔开出六个Φ15H8连接件孔底孔，在连接件孔底孔中压制尺寸为Φ6H8的衬套，实物标工在中机身和后机身部装阶段协调相应装配工装，由装配工装制出连接件孔。

S5、协调装配无人直升机的起落架，起落架为复合材料夹芯的滑撬式结构，滑撬式结构包括左滑撬管、右滑撬管和起落架弯梁，左滑撬管和右滑撬管通过起落架弯梁相连，左滑撬管和右滑撬管承受整机重量及落地时的冲击载荷，保证起落架安装的平行度及位置度。

优选地，所述步骤S2中六个与中机身连接孔轴线位置度为Φ0.2，孔径为Φ4H9，孔连接孔的中心点所构成平面的平面度为0.2；光电球安装面平面度0.2；五个外形基准点位置度Φ0.5。

优选地，所述步骤S3中四个主减安装孔轴线位置度Φ0.1，孔径Φ10H8，4个主减安装面构成的平面的平面度0.1；四个发动机安装孔轴线位置度Φ0.2，孔径Φ14H8，4个发动机安装点上平面平行度0.2；四个风扇连接孔位置度Φ0.2，孔径Φ6.2H8；四个中冷器孔位置度Φ0.2，孔径Φ6.2H8；两个张紧机构安装孔轴线位置度Φ0.2孔径Φ6.2H8，张紧机构安装左右接头内端面平行度0.5。

优选地，所述步骤S4中，尾框与传动系统连接孔的位置度为Φ0.2，孔径为Φ6H8，与传动轴安装平面位置度为0.2；后机身与平尾连接孔轴线位置度Φ0.2，传动系统支座安装面位置度Φ0.2，七个翼面外形基准点位置度为Φ0.3，三个后机身外形基准点位置度为Φ0.5，两个天线支架的位置度为Φ0.5。

优选地，所述步骤S4中无人直升机的后机身段采用复合材料夹芯结构的半硬壳结构。

优选地，所述步骤S5还包括以下步骤：

S51、调节左滑撬管轴线和右滑撬管轴线的平行度为0.5，位置度为Φ0.5；

S52、调节起落架弯梁轴线平行度为1。

本发明的有益效果是：

1、本发明所提供的一种模块化无人直升机的装配方法与传统的协调方法相比，传统的协调方法需要5套实物标工，现该方法仅需要1套实物标工，工装制造成本减少约4/5。

2、传统的协调方法需要5套实物标工协调部件装配工装，本发明只需要1套实物标工协调部件装配工装，协调时间减少约4/5。

3、本发明采用模块化设计，集成度较高，能够加工刚相差，蒙皮较薄的设备。

附图说明

图1是本发明数字DMT建模过程原理图；

图2是本发明前机身段数字DMT模型示意图；

图3是本发明实物标工示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明：

如图1到图3所示，本发明提供的一种模块化无人直升机的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在无人直升机设计阶段确定无人直升机的设计分离面及工艺分离面，设计分离面及工艺分离面包括：无人直升机前机身段，无人直升机中机身段，无人直升机后机身段，无人直升机起落架。

S2、协调装配无人直升机前机身段，无人直升机前机身段的前侧是通过复材加筋壁板和夹芯结构组成的半硬壳式结构，无人直升机前机身段的后侧与无人直升机中机身段通过六个连接孔连接，连接孔作为对合基准孔，无人直升机前机身段内部集成燃油系统模块、飞控系统模块和光电系统模块，光电系统模块包括光电球；

六个与中机身连接孔轴线位置度为Φ0.2，孔径为Φ4H9，孔连接孔的中心点所构成平面的平面度为0.2；光电球安装面平面度0.2；五个外形基准点位置度Φ0.5。通过数字建模后的前机身段数字DMT如图2和图3所示。

S3、协调装配无人直升机中机身段，无人直升机中机身段结构表面为复材薄壁加筋和夹芯结构，无人直升机中机身段内部以整体合金钢桁架安装支撑结构件组成，同时集成动力系统、传动系统、燃油系统、电气系统、任务系统和通讯链路系统等；整体合金钢桁架通过焊接成形，整体合金钢桁架在焊接和热处理完成后，利用精加工台对产品的交点孔位进行精加工，通过对整体合金钢桁架的精加工满足产品公差要求。

四个主减安装孔轴线位置度Φ0.1，孔径Φ10H8，4个主减安装面构成的平面平面度0.1；四个发动机安装孔轴线位置度Φ0.2，孔径Φ14H8，4个发动机安装点上平面平行度0.2；四个风扇连接孔位置度Φ0.2，孔径Φ6.2H8；四个中冷器孔位置度Φ0.2，孔径Φ6.2H8；两个张紧机构安装孔轴线位置度Φ0.2孔径Φ6.2H8，张紧机构安装左右接头内端面平行度0.5。

S4、协调装配无人直升机的后机身段，后机身段采用复合材料夹芯结构的半硬壳结构后机身段包括垂尾和平尾，内部集成传动系统、通讯链路系统和电气等系统；采用传统实物标工协调后机身段与中机身段的装配关系和连接件孔，标工用两个Φ6.35H8工艺孔作为基准孔，然后根据此两个基准孔开出六个Φ15H8连接件孔底孔，在连接件孔底孔中压制尺寸为Φ6H8的衬套，实物标工在中机身和后机身部装阶段协调相应装配工装，由装配工装制出连接件孔。

尾框与传动系统连接孔的位置度为Φ0.2，孔径为Φ6H8，与传动轴安装平面位置度为0.2；后机身与平尾连接孔轴线位置度Φ0.2，传动系统支座安装面位置度Φ0.2，七个翼面外形基准点位置度为Φ0.3，三个后机身外形基准点位置度为Φ0.5，两个天线支架的位置度为Φ0.5。

无人直升机的后机身段采用复合材料夹芯结构的半硬壳结构。

S5、协调装配无人直升机的起落架，起落架为复合材料夹芯的滑撬式结构，滑撬式结构包括左滑撬管、右滑撬管和起落架弯梁，左滑撬管和右滑撬管通过起落架弯梁相连，左滑撬管和右滑撬管承受整机重量及落地时的冲击载荷，保证起落架安装的平行度及位置度。

步骤S5还包括以下步骤：

S51、调节左滑撬管轴线和右滑撬管轴线的平行度为0.5，位置度为Φ0.5；

S52、调节起落架弯梁轴线平行度为1。

本发明还采用了激光跟踪仪进行实时监测，保证整个工序的正常进行。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种模块化无人直升机的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在无人直升机设计阶段确定无人直升机的设计分离面及工艺分离面，设计分离面及工艺分离面包括：无人直升机前机身段，无人直升机中机身段，无人直升机后机身段，无人直升机起落架；

S2、协调装配无人直升机前机身段，无人直升机前机身段的前侧是通过复材加筋壁板和夹芯结构组成的半硬壳式结构，无人直升机前机身段的后侧与无人直升机中机身段通过六个连接孔连接，连接孔作为对合基准孔，无人直升机前机身段内部集成燃油系统模块、飞控系统模块和光电系统模块，光电系统模块包括光电球；

六个连接孔轴线位置度为Φ0.2，孔径为Φ4H9，六个连接孔的中心点所构成平面的平面度为0.2；光电球安装面平面度0.2；五个外形基准点位置度Φ0.5；

S3、协调装配无人直升机中机身段，无人直升机中机身段结构表面为复材薄壁加筋和夹芯结构，无人直升机中机身段内部以整体合金钢桁架安装支撑结构件组成，同时集成动力系统、传动系统、燃油系统、电气系统、任务系统和通讯链路系统；整体合金钢桁架通过焊接成形，整体合金钢桁架在焊接和热处理完成后，利用精加工台对产品的交点孔位进行精加工，通过对整体合金钢桁架的精加工满足产品公差要求；

S4、协调装配无人直升机的后机身段，后机身段采用复合材料夹芯结构的半硬壳结构，后机身段包括垂尾和平尾，内部集成传动系统、通讯链路系统和电气系统；采用传统实物标工协调后机身段与中机身段的装配关系和连接件孔，标工用两个Φ6.35H8工艺孔作为基准孔，然后根据此两个基准孔开出六个Φ15H8连接件孔底孔，在连接件孔底孔中压制尺寸为Φ6H8的衬套，实物标工在中机身和后机身部装阶段协调相应装配工装，由装配工装制出连接件孔；

S5、协调装配无人直升机的起落架，起落架为复合材料夹芯的滑撬式结构，滑撬式结构包括左滑撬管、右滑撬管和起落架弯梁，左滑撬管和右滑撬管通过起落架弯梁相连，左滑撬管和右滑撬管承受整机重量及落地时的冲击载荷，保证起落架安装的平行度及位置度；

所述步骤S3中四个主减安装孔轴线位置度Φ0.1，孔径Φ10H8，4个主减安装面构成的平面的平面度0.1；四个发动机安装孔轴线位置度Φ0.2，孔径Φ14H8，4个发动机安装点上平面平行度0.2；四个风扇连接孔位置度为Φ0.2，孔径Φ6.2H8；四个中冷器孔位置度为Φ0.2，孔径Φ6.2H8；两个张紧机构安装孔轴线位置度Φ0.2孔径Φ6.2H8，张紧机构安装左右接头内端面平行度为0.5。

2.根据权利要求1所述的一种模块化无人直升机的装配方法，其特征在于，所述步骤S4中，尾框与传动系统连接孔的位置度为Φ0.2，孔径为Φ6H8，与传动轴安装平面位置度为0.2；后机身与平尾连接孔轴线位置度Φ0.2，传动系统支座安装面位置度Φ0.2，七个翼面外形基准点位置度为Φ0.3，三个后机身外形基准点位置度为Φ0.5，两个天线支架的位置度为Φ0.5。

3.根据权利要求1所述的一种模块化无人直升机的装配方法，其特征在于，所述步骤S5还包括以下步骤：

S51、调节左滑撬管轴线和右滑撬管轴线的平行度为0.5，位置度为Φ0.5；

S52、调节起落架弯梁轴线平行度为1。

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