CN109352273A - 一种针对吊耳高精度装配与接口检测协调方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种针对吊耳高精度装配与接口检测协调方法，加工级间段前端连接二级发动机和连接一级发动机的定位销孔；前吊耳安装在二级发动机后裙，后吊耳焊接在一级发动机前裙；进行一级发动机与级间段对接，将级间段与二级发动机对接；检测前后吊耳的位置度，如果不满足安装要求，则调整前吊耳的位置，直至满足安装要求。本发明通过前吊耳高精度装配技术、多接口基准统一协调技术、前后端面定位销孔高精度扭角控制技术、两吊耳精确测量与适配技术研究，系统的制定了一套保证吊耳装配与接口检测协调的工艺方法。解决了现有跨舱段高精度装配困难、效率低、产品质量不稳定等问题。其跨舱段高精度装配优越性得到进一步体现。

Description

一种针对吊耳高精度装配与接口检测协调方法

技术领域

本发明涉及一种针对吊耳高精度装配与接口检测协调方法，属于机械加工领域。

背景技术

基于载机平台发射的产品，通过挂架与飞机相连，飞机通过挂架抓取投放物的前、后两吊耳。前吊耳安装在前吊点，前吊点和前止动区位于二级发动机后裙。后吊点和后止动区位于一级发动机上与发动机焊接为一体，焊接后通过机械加工保证位置关系。通过装配精度保证前吊耳与后吊耳之间的位置关系。两吊耳的装配精度决定着投放物与飞机能否顺利的挂飞。装配后两个吊耳应当满足周向、径向和间距的要求。然而目前国内外对这种跨舱段高精度装配没有相应的工艺保证方法，相关类似装配工艺方案不符合实际要求。导致投放物无法顺利与挂架挂飞。一般的跨舱段吊耳装配工艺方法，由于整体思路不合理、基准协调不统一、舱段两端面加工精度差、工量具选用不当等原因，造成了产品质量差、使用成本高等一系列问题，因此亟待提供一种新的装配方法，解决现有跨舱段高精度装配困难、效率低、产品质量不稳定等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种针对吊耳高精度装配与接口检测协调方法，能高精度的保证吊耳的装配精度。

本发明目的通过如下技术方案予以实现：

提供一种针对吊耳高精度装配与接口检测协调方法，步骤如下：

1)加工级间段前端连接二级发动机和连接一级发动机的定位销孔；

2)前吊耳安装在二级发动机后裙，后吊耳焊接在一级发动机前裙；

3)进行一级发动机与级间段对接，将级间段与二级发动机对接；

4)检测前后吊耳的位置度，如果不满足安装要求，则调整前吊耳的位置，直至满足安装要求。

优选的，级间段前端连接二级发动机和连接一级发动机的定位销孔扭角小于5′。

优选的，采用一体式工装加工级间段前后端的定位销孔；一体式工装包括第一钻模板和夹具；第一钻模板上的孔位和级间段前端面上的安装孔位置对应，夹具包括上底板、第一钻模板，支撑段和拉杆；上底板能够覆盖级间段前端面，第二钻模板能够覆盖级间段的下端面，支撑段设置在级间段内部，与上底板、第二钻模板分别通过定位销定位，拉杆用于压紧上底板、第二钻模板至支撑段。

优选的，加工级间段前后端的定位销孔的流程如下：

1)第一钻模板放置在级间段前端面上，通过第一钻模板的孔位确定级间段前端面上的安装孔位置，并加工级间段前端面上的安装孔；

2)上底板覆盖级间段前端面，级间段前端面上的安装孔与上底板上的定位孔匹配定位，并插入插销；

3)将支撑段放置在级间段内部，与上底板进行匹配定位，并安装定位销；

4)第二钻模板覆盖级间段后端面，与支撑段通过定位孔匹配定位，并安装定位销；

5)安装拉杆将上底板、第二钻模板压紧至支撑段，利用第二钻模板上的孔位在级间段后端面加工安装孔。

优选的，加工级间段前后端的定位销孔的流程如下：

1)第一钻模板放置在级间段前端面上，通过第一钻模板的孔位确定级间段前端面上的安装孔位置，并加工级间段前端面上的安装孔；

2)将支撑段和上底板进行匹配定位，并安装定位销；

3)上底板覆盖级间段前端面，级间段前端面上的安装孔与上底板上的定位孔匹配定位，并插入插销；将支撑段放置在级间段内部；

4)第二钻模板覆盖级间段后端面，与支撑段通过定位孔匹配定位，并安装定位销；

5)安装拉杆将上底板、第二钻模板压紧至支撑段，利用第二钻模板上的孔位在级间段后端面加工安装孔。

6、如权利要求4或5所述的针对吊耳高精度装配与接口检测协调方法，其特征在于，第二钻模板上的孔位与上底板上的定位孔的扭角小于2′。

优选的，步骤(2)中后吊耳焊接在一级发动机前裙的具体方法为：以一级发动机前端面定位销位置为基准进行定位，确定后吊耳的连接点后，将后吊耳焊接在一级发动机上，焊接完成后，加工出后吊耳上用于吊装的通孔。

优选的，步骤(2)中前吊耳安装在二级发动机后裙的具体方法为：通过二级发动机端面定位，根据二级发动机端面上的定位销孔，进行轴向和径向定位，确定前吊耳安装孔的位置，在二级发动机后裙端面加工出前吊耳安装孔，安装孔的直径大于吊耳安装螺栓的直径，是的前吊耳的位置能够进行调整，对安装螺栓进行初步预紧。

优选的，检测前后吊耳的位置度包括前后吊耳周向偏差检测，如果偏差超过阈值范围，则调节前吊耳周向位置，直至前后吊耳周向偏差满足精度要求。

优选的，检测前后吊耳的位置度包括前后吊耳中心距测量，如果中心距超过设定范围，则调节前吊耳轴向位置，直至中心距满足精度要求，紧固前吊耳。

优选的，检测前后吊耳的位置度包括前后吊耳的高度偏差，如果前后吊耳的高度偏差超过阈值范围，则根据测量的高度偏差，选择若干0.1mm厚的垫片，并将垫片垫在前吊耳与二级发动机的安装面之间。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)本发明通过前吊耳高精度装配技术、多接口基准统一协调技术、前后端面定位销孔高精度扭角控制技术、两吊耳精确测量与适配技术研究，系统的制定了一套保证吊耳装配与接口检测协调的工艺方法。解决了现有跨舱段高精度装配困难、效率低、产品质量不稳定等问题。其跨舱段高精度装配优越性得到进一步体现。

(2)本发明已经成功应用于某产品工作弹、挂飞弹、分离弹、摸底弹、自导弹后续将继续沿用。为型号此类加工技术奠定了基础，为后续其他型号应用此技术提供了借鉴。

附图说明

图1为本发明发动机与级间段及吊耳示意图；

图2为本发明一体式工装图；

图3为本发明工艺流程图；

图4为本发明基准传递流程图；

图5(a)为吊耳机构主视图；图5(b)为吊耳机构俯视图。

具体实施方式

发动机与级间段及吊耳示意图如图1：一级发动机与后吊耳焊接为一体，以一级发动机端面定位销孔为基准进行数控机械加工后吊耳的连接孔，位置固定且精度很高；一级发动机与级间段后端面通过钻模协调将基准传递至级间段端面定位销孔；级间段前后端面孔通过一体式工装制出，将基准从级间段后端面定位销传递至级间段前端面定位销；级间段前端面与二级发动机后端面通过钻模协调将基准传递至二级发动机后裙定位销；前吊耳装配在二级发动机后裙，装配时通过定位销将基准传递到前吊耳。前吊耳装配完成后通过激光跟踪仪检测两吊耳之间位置度并与挂架试对接，确保导弹与飞机精确进行对接。

参见图5，前后吊耳均包括安装底座和耳部，安装底座具有安装孔，耳部具有通孔55*52mm的通孔，用于挂架的吊装。

一级发动机和二级发动机之间通过级间段连接，前吊耳安装在二级发动机后裙，后吊耳焊接在一级发动机上。

如图3所示，一种针对吊耳高精度装配与接口检测协调方法，具体工艺流程包括：

(1)设计工装制端面孔：级间段前端连接二级发动机后端连接一级发动机，是吊耳精度保证的关键部位。在级间段前后端面钻出定位销安装孔，分别与一级发动机和二级发动机连接。前后端面建立弹体坐标系，坐标轴与分度圆的四个交界点作为安装孔的圆心位置，采用一体式钻模工装加工出定位销安装孔，保证了前后端面定位销孔的扭角5′要求。一体式工装图见图2。

一体式工装包括第一钻模板和夹具；第一钻模板上的孔位和级间段前端面上的安装孔位置对应，夹具包括上底板、第二钻模板，支撑段和拉杆；上底板能够覆盖级间段前端面，第二钻模板能够覆盖级间段的下端面，支撑段套设在级间段内部，与上底板、第二钻模板分别通过定位销定位，保证上底板、第二钻模板之间的定位精度，拉杆用于压紧上底板、第二钻模板至支撑段。

1)第一钻模板放置在级间段前端面上，通过第一钻模板的孔位确定级间段前端面上的安装孔位置，并加工级间段前端面上的安装孔；

2)上底板覆盖级间段前端面，级间段前端面上的安装孔与上底板上的定位孔匹配定位，并插入插销；

3)将支撑段放置在级间段内部，与上底板进行匹配定位，并安装定位销；

4)第二钻模板覆盖级间段后端面，与支撑段通过定位孔匹配定位，并安装定位销；

5)安装拉杆将上底板、第二钻模板压紧至支撑段，利用第二钻模板上的孔位在级间段后端面加工安装孔。第二钻模板上的孔位与上底板上的定位孔的扭角小于2′。

(2)前后吊耳安装，前吊耳位于二级发动机后裙，后吊耳位于一级发动机上。

1)以一级发动机前端面定位销位置为基准进行定位，确定后吊耳的连接点后，将后吊耳焊接在一级发动机上，采用焊接方式与一级发动机融为一体，加工出后吊耳上的通孔。

2)通过二级发动机端面定位，根据二级发动机端面上的定位销孔，进行轴向和径向定位，确定前吊耳安装孔的位置，进行制孔，在二级发动机后裙端面孔采用钻模制出前吊耳安装孔，安装孔的尺寸为Φ19,前吊耳安装螺栓的直径为Φ18，留有调节余量，可以进行位置微调，对安装螺栓进行初步预紧。前吊耳的通孔事先加工好。

(3)多接口基准协调，舱段对接：进行一级发动机与级间段对接，将级间段与二级发动机对接。多环节通过如下步骤进行基准传递：

结合图4，后吊耳通过一级发动机的前端面定位销为基准焊接机加，一级发动机的前端面定位销孔传递到级间段后端面定位销孔，通过级间段前端面定位销孔传递到二级发动机后端面定位销孔，二级发动机后端面定位销孔传递到前吊耳安装孔，进而保证前后吊耳基准一致。

(4)前后吊耳测量：装配后对两吊耳进行精密测量。鉴于测量工作需在装配现场进行，需要采用可在现场使用的测量设备予以实现，而激光跟踪仪因具备便携性强、可在生产现场使用、且测量精度较高等优势，是解决该型号弹体吊耳关键尺寸的最佳测量手段。激光跟踪仪是国内近几年广泛使用的现场用精密测量设备，现已在汽车、航空、航天等多领域加以应用，测量技术已相当成熟。如测量超差对前吊耳位置进行微调，保证安装精度。测量方案如下：

1)前后吊耳周向偏差测量，如果偏差超过阈值范围，则用木榔头轻轻敲动精确调节前吊耳，调整其周向位置，直至前后吊耳周向偏差满足精度要求。

在弹体尾段部位分别采集8点测量一个平面和一个圆，所测平面设置为X轴、平面X方向坐标设置零，将所测圆的圆心(Y，Z)坐标置零，在靠近尾段部位的吊耳左右两侧面各采集1点，利用所测两点计算两侧面的中点坐标值，将所测圆的圆心和吊耳中点坐标值连线设置为Y轴，建立工件坐标系。之后，在另一吊耳左右两侧面同样分别各采集1点，两个测点在Z方向坐标值之差即为前后吊耳周向偏差实测值。

2)前后吊耳中心距测量，如果中心距超过设定范围，则用木榔头轻轻敲动精确调节前吊耳，调整其轴向位置，直至中心距满足精度要求，采用力矩扳手紧固前吊耳连接螺栓。

在建立的工件坐标系下，在靠近尾段处吊耳的前后两表面各采集1点，并计算两点的中点坐标值，采用同样方法在另一吊耳的前后两表面各采集1点，计算两点的中点坐标值，两处吊耳的中点X向坐标差值即为前后吊耳中心距的实测值。

前后吊耳的高度也应该保持一致，通常一级发动机与二级发动机的直径能够保证前后吊耳的高度的一致性，为了便于调节，二级发动机的直径设计时采用负偏差，如果测量发现前后吊耳的高度偏差超过阈值范围，则采用若干0.1mm厚的垫片，垫在前吊耳与Ⅱ级发动机的安装面之间，反复检测调节，直至满足要求。

针对吊耳高精度装配与接口检测协调技术已经成功应用于某型号工作弹、挂飞弹、分离弹、摸底弹、自导弹后续将继续沿用。为型号此类加工技术奠定了基础，为后续其他型号应用此技术提供了借鉴。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (11)

1.一种针对吊耳高精度装配与接口检测协调方法，其特征在于，步骤如下：

1)加工级间段前端连接二级发动机和连接一级发动机的定位销孔；

2)前吊耳安装在二级发动机后裙，后吊耳焊接在一级发动机前裙；

3)进行一级发动机与级间段对接，将级间段与二级发动机对接；

4)检测前后吊耳的位置度，如果不满足安装要求，则调整前吊耳的位置，直至满足安装要求。

2.如权利要求1所述的针对吊耳高精度装配与接口检测协调方法，其特征在于，级间段前端连接二级发动机和连接一级发动机的定位销孔扭角小于5′。

3.如权利要求1所述的针对吊耳高精度装配与接口检测协调方法，其特征在于，采用一体式工装加工级间段前后端的定位销孔；一体式工装包括第一钻模板和夹具；第一钻模板上的孔位和级间段前端面上的安装孔位置对应，夹具包括上底板、第一钻模板，支撑段和拉杆；上底板能够覆盖级间段前端面，第二钻模板能够覆盖级间段的下端面，支撑段设置在级间段内部，与上底板、第二钻模板分别通过定位销定位，拉杆用于压紧上底板、第二钻模板至支撑段。

4.如权利要求3所述的针对吊耳高精度装配与接口检测协调方法，其特征在于，加工级间段前后端的定位销孔的流程如下：

1)第一钻模板放置在级间段前端面上，通过第一钻模板的孔位确定级间段前端面上的安装孔位置，并加工级间段前端面上的安装孔；

2)上底板覆盖级间段前端面，级间段前端面上的安装孔与上底板上的定位孔匹配定位，并插入插销；

3)将支撑段放置在级间段内部，与上底板进行匹配定位，并安装定位销；

4)第二钻模板覆盖级间段后端面，与支撑段通过定位孔匹配定位，并安装定位销；

5)安装拉杆将上底板、第二钻模板压紧至支撑段，利用第二钻模板上的孔位在级间段后端面加工安装孔。

5.如权利要求3所述的针对吊耳高精度装配与接口检测协调方法，其特征在于，加工级间段前后端的定位销孔的流程如下：

1)第一钻模板放置在级间段前端面上，通过第一钻模板的孔位确定级间段前端面上的安装孔位置，并加工级间段前端面上的安装孔；

2)将支撑段和上底板进行匹配定位，并安装定位销；

3)上底板覆盖级间段前端面，级间段前端面上的安装孔与上底板上的定位孔匹配定位，并插入插销；将支撑段放置在级间段内部；

4)第二钻模板覆盖级间段后端面，与支撑段通过定位孔匹配定位，并安装定位销；

5)安装拉杆将上底板、第二钻模板压紧至支撑段，利用第二钻模板上的孔位在级间段后端面加工安装孔。

6.如权利要求4或5所述的针对吊耳高精度装配与接口检测协调方法，其特征在于，第二钻模板上的孔位与上底板上的定位孔的扭角小于2′。

7.如权利要求1所述的针对吊耳高精度装配与接口检测协调方法，其特征在于，步骤(2)中后吊耳焊接在一级发动机前裙的具体方法为：以一级发动机前端面定位销位置为基准进行定位，确定后吊耳的连接点后，将后吊耳焊接在一级发动机上，焊接完成后，加工出后吊耳上用于吊装的通孔。

8.如权利要求1所述的针对吊耳高精度装配与接口检测协调方法，其特征在于，步骤(2)中前吊耳安装在二级发动机后裙的具体方法为：通过二级发动机端面定位，根据二级发动机端面上的定位销孔，进行轴向和径向定位，确定前吊耳安装孔的位置，在二级发动机后裙端面加工出前吊耳安装孔，安装孔的直径大于吊耳安装螺栓的直径，是的前吊耳的位置能够进行调整，对安装螺栓进行初步预紧。

9.如权利要求1所述的针对吊耳高精度装配与接口检测协调方法，其特征在于，检测前后吊耳的位置度包括前后吊耳周向偏差检测，如果偏差超过阈值范围，则调节前吊耳周向位置，直至前后吊耳周向偏差满足精度要求。

10.如权利要求9所述的针对吊耳高精度装配与接口检测协调方法，其特征在于，检测前后吊耳的位置度包括前后吊耳中心距测量，如果中心距超过设定范围，则调节前吊耳轴向位置，直至中心距满足精度要求，紧固前吊耳。

11.如权利要求9所述的针对吊耳高精度装配与接口检测协调方法，其特征在于，检测前后吊耳的位置度包括前后吊耳的高度偏差，如果前后吊耳的高度偏差超过阈值范围，则根据测量的高度偏差，选择若干0.1mm厚的垫片，并将垫片垫在前吊耳与二级发动机的安装面之间。