CN110979724B - 一种飞机垂直尾翼的装配工装装置及定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种飞机垂直尾翼的装配工装装置及定位方法，涉及飞机垂直尾翼的装配技术领域。该装置包括：支架，安装有多个定位固定机构，多个所述定位固定机构与飞机的垂直尾翼连接；角座，与所述支架固定；接头定位臂，与所述角座固定，所述接头定位臂设置于所述飞机垂直尾翼的叉形耳片处，所述第一通孔、所述第二通孔及所述第三通孔均同轴设置；所述叉形耳片为两个并相对平行设置，一个所述叉形耳片置于所述第一横板与所述第二横板之间，另一个所述叉形耳片置于所述第二横板与所述第三横板之间，两个所述叉形耳片将两个所述第二通孔覆盖；每个所述叉形耳片与所述第二横板之间设置有垫片，所述垫片同时与所述叉形耳片和所述第二横板接触。
Description
技术领域
本发明涉及飞机垂直尾翼的装配技术领域，具体而言，涉及一种飞机垂直尾翼的装配工装装置及定位方法。
背景技术
飞机垂直尾翼通常采用叉形耳片的对接方式与飞机机体连接。由于飞机的垂直尾翼是飞机的重要组成部分，因此对飞机垂直尾翼的装配要求很高，相应地，叉形耳片的定位精度变得尤为重要。而叉形耳片与飞机机体的连接是通过叉形耳片开设的定位通孔进行定位安装的，而叉形耳片通常为两个。在每个叉形耳片均开设有定位通孔，因此两个叉形耳片的定位通孔之间的一致性变得非常重要，例如两个叉形耳片的定位通孔的同轴度和位置度是否保持一致。
但是，现有的飞机垂直尾翼的装配方式并不能够保证两个叉形耳片的定位通孔之间的一致性，在装配完成后，还需要钳工进行辅助的调整和修复才能达到相应的精度要求，导致飞机垂直尾翼的装配后的调整十分繁杂。
发明内容
本发明旨在一定程度上解决现有的飞机垂直尾翼的装配方式并不能够保证两个叉形耳片的定位通孔之间的一致性的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种飞机垂直尾翼的装配工装装置，包括：
支架，安装有多个定位固定机构，多个所述定位固定机构与飞机的垂直尾翼连接；
角座，与所述支架固定；
接头定位臂，与所述角座固定，所述接头定位臂设置于所述飞机垂直尾翼的叉形耳片处，所述接头定位臂包括第一横板、第二横板、第三横板以及竖板，所述竖板与所述接头定位臂的本体连接，所述竖板竖立设置，所述第一横板、所述第二横板及所述第三横板由上至下依次并行设置，所述第一横板、所述第二横板及所述第三横板均水平设置，所述第一横板的板面开设有两个第一通孔，所述第二横板的板面开设有两个第二通孔，所述第三横板的板面开设有两个第三通孔，一个所述第一通孔、一个所述第二通孔及一个所述第三通孔沿着第一轴线同轴设置，另一个所述第一通孔、另一个所述第二通孔及另一个所述第三通孔沿着第二轴线同轴设置；
所述叉形耳片为两个并相对平行设置，一个所述叉形耳片置于所述第一横板与所述第二横板之间，另一个所述叉形耳片置于所述第二横板与所述第三横板之间，两个所述叉形耳片将两个所述第二通孔覆盖；
每个所述叉形耳片与所述第二横板之间设置有垫片，所述垫片同时与所述叉形耳片和所述第二横板接触。
进一步地，每个所述第一通孔处设置有钻套。
进一步地，每个所述第三通孔处设置有导向衬套。
进一步地，所述垫片为长方形片状结构，所述垫片的长度的一端形成凹槽，所述凹槽沿着所述垫片的厚度方向开设，所述垫片的长边被弯折为v形。
进一步地，每个所述叉形耳片开设有两个定位通孔，每个所述叉形耳片的两个所述定位通孔与两个所述第二通孔同轴设置；
所述飞机垂直尾翼的装配工装装置还包括有两个插销，一个所述插销沿着所述第一轴线依次插入一个所述第一通孔、一个所述第二通孔、一个所述第三通孔以及每个所述叉形耳片的一个所述定位通孔中；
另一个所述插销沿着所述第二轴线依次插入另一个所述第一通孔、另一个所述第二通孔、另一个所述第三通孔以及每个所述叉形耳片的另一个所述定位通孔中。
进一步地，所述第一通孔至所述第三通孔的孔径依次减小。
进一步地，所述插销的销轴为阶梯轴。
另外，本发明还提供了一种飞机垂直尾翼的叉形耳片的定位方法，所述飞机垂直尾翼的叉形耳片的定位方法使用所述的飞机垂直尾翼的装配工装装置安装飞机垂直尾翼，包括：
将所述第二横板置于两个所述叉形耳片之间；
使用多个所述垫片插入所述叉形耳片和所述第二横板之间的间隙，以阻止所述叉形耳片相对所述第二横板移动；
以所述第一通孔为基准，钻出所述定位通孔，以使两个所述叉形耳片的所述定位通孔同轴设置；
使用插销插入同轴设置的所述第一通孔、所述第二通孔、所述第三通孔及所述定位通孔中，以所述定位通孔为基准，装配所述飞机垂直尾翼。
进一步地，在所述以所述第一通孔为基准，钻出所述定位通孔之后；
先对所述定位通孔进行扩孔；
然后对所述定位通孔进行铰孔。
进一步地，在所述将所述第二横板置于两个所述叉形耳片之间以前，还包括：
以所述定位固定机构为基准，对所述飞机的垂直尾翼进行定位和固定；
在所述使用插销插入同轴设置的所述第一通孔、所述第二通孔、所述第三通孔及所述定位通孔中以后，以所述定位通孔为基准，装配所述飞机的垂直尾翼，并调节多个所述定位固定机构相对所述飞机垂直尾翼的位置。
先通过多个定位固定机构与飞机的垂直尾翼连接，从而对飞机的垂直尾翼进行第一定位工序操作，也就是粗定位操作。接着，将一个叉形耳片置于第一横板与第二横板之间，另一个叉形耳片置于第二横板与第三横板之间，并且两个叉形耳片将两个第二通孔覆盖；从而保证能够在叉形耳片的表面钻出定位通孔。同时为了保证两个叉形耳片与第二横板固定牢靠，使每个叉形耳片与第二横板之间设置有垫片，垫片同时与叉形耳片和第二横板接触。从而使用垫片塞在第二横板和叉形耳片之间，防止叉形耳片相对第二横板移动。
接着，利用第一通孔和第三通孔作为导向孔，引导钻头向叉形耳片钻孔。由于在一次钻孔过程中便实现了两个叉形耳片的定位通孔的加工，从而保证了两个叉形耳片的同轴度、孔径尺寸以及位置度。从而保证了两个叉形耳片的定位通孔之间的一致性。
附图说明
图1为本发明的具体实施方式的飞机垂直尾翼的装配工装装置示意性立体图；
图2为图1中的P处放大图；
图3为本发明的具体实施方式的飞机垂直尾翼的叉形耳片的示意性立体图；
图4为本发明的具体实施方式的接头定位臂与叉形耳片装配在一起的示意性立体；
图5为本发明的具体实施方式的接头定位臂与叉形耳片装配在一起的示意性剖视图；
图6为本发明的具体实施方式的接头定位臂的示意性立体图；
图7为本发明的具体实施方式的垫片的示意性立体图；
图8为本发明的具体实施方式的插销的示意性主视图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
而且，附图中Z轴表示竖向，也就是上下位置，并且Z轴的正向(也就是z轴的箭头指向)表示上，Z轴的负向(也就是与Z轴的正向相反的方向)表示下；
而且，附图中X轴表示水平方向；
同时需要说明的是，前述Z轴、X轴表示含义仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
参见图1至图8，本实施方式提供了一种飞机垂直尾翼200的装配工装装置，包括：
支架100，安装有多个定位固定机构110，多个定位固定机构110与飞机的垂直尾翼200连接；
角座120，与支架100固定；
接头定位臂300，与角座120固定，接头定位臂300设置于飞机垂直尾翼200的叉形耳片210处，接头定位臂300包括第一横板310、第二横板320、第三横板330以及竖板340，竖板340与接头定位臂300的本体连接，竖板340竖立设置，第一横板310、第二横板320及第三横板330由上至下依次并行设置，第一横板310、第二横板320及第三横板330均水平设置，第一横板310的板面开设有两个第一通孔311，第二横板320的板面开设有两个第二通孔321，第三横板330的板面开设有两个第三通孔331，一个第一通孔311、一个第二通孔321及一个第三通孔331沿着第一轴线381同轴设置，另一个第一通孔311、另一个第二通孔321及另一个第三通孔331沿着第二轴线382同轴设置；
需要说明的是，第一轴线381和第二轴线382仅仅是为了便于描述结构而使用的，用于解释说明，而并不影响权利要求的保护范围。
叉形耳片210为两个并相对平行设置，一个叉形耳片210置于第一横板310与第二横板320之间，另一个叉形耳片210置于第二横板320与第三横板330之间，两个叉形耳片210将两个第二通孔321覆盖；
每个叉形耳片210与第二横板320之间设置有垫片350，垫片350同时与叉形耳片210和第二横板320接触。
使用时，先通过多个定位固定机构110与飞机的垂直尾翼200连接，以多个定位固定机构110为基准进行定位，也就是粗定位操作。接着，将一个叉形耳片210置于第一横板310与第二横板320之间，另一个叉形耳片210置于第二横板320与第三横板330之间，并且两个叉形耳片210将两个第二通孔321覆盖；从而保证能够在叉形耳片210的表面钻出定位通孔211。同时为了保证两个叉形耳片210与第二横板320固定牢靠，使每个叉形耳片210与第二横板320之间设置有垫片350，垫片350同时与叉形耳片210和第二横板320接触。从而使用垫片350塞在第二横板320和叉形耳片210之间，防止叉形耳片210相对第二横板320移动。
接着，利用第一通孔311和第三通孔331作为导向孔，引导钻头向叉形耳片210钻孔。由于在一次钻孔过程中便实现了两个叉形耳片210的定位通孔211的加工，从而保证了两个叉形耳片210的同轴度、孔径尺寸以及位置度。从而保证了两个叉形耳片210的定位通孔211之间的一致性。
参见图1至图8，优选地，每个第一通孔311处设置有钻套312。
参见图1至图8，优选地，钻套312为快速钻套。
利用钻套312设置在第一通孔311处，从而确保钻头的轴线与第一通孔311的轴线同轴，而第一通孔311、第二通孔321以及第三通孔331均同轴设置，因此使用钻套312保证了钻头对定位通孔211的钻削定位精度。
另外，在钻削完毕后，还需要对定位通孔211进行扩孔和铰孔。从而可以仍然使用该钻套312作为扩孔和铰孔的基准。从而保证了后续钻孔和铰孔的同轴度。
参见图1至图8，优选地，每个第三通孔331处设置有导向衬套332。
导向衬套332与钻套312配合，在钻头钻完定位通孔211后引导钻头沿着设定方向继续向下移动，从而确保定位通孔211的位置度的准确性。
同时导向衬套332可以在后续的扩孔和铰孔过程中引导铰刀沿着设定方向继续向下移动，从而确保扩孔和铰孔的方向正确。
参见图1至图8，优选地，垫片350为长方形片状结构，垫片350的长度的一端形成凹槽351，凹槽351沿着垫片350的厚度方向开设，垫片350的长边被弯折为v形。
使垫片350的长边被弯折为v可以方便垫片350插入叉形耳片210和第二横板320之间的间隙中，尤其是在该间隙很小的情况下，垫片350很薄，这种情况下容易划伤操作人员的手，而且插入的效果并不理想。而v形的垫片350由于发生了弯折，因此方便操作人员拿持弯折处理，以及利用弯折处阻挡操作人员的手指相对垫片350发生移动。
并且，在加工完定位通孔211而将插销400插入定位通孔211中时候，在将垫片350插入前述间隙时候，可以将插销400的侧壁置于凹槽351中，从而利用凹槽351实现对插销400的定位，防止垫片350在插入过程中相对插销400发生移动。
参见图1至图8，优选地，每个叉形耳片210开设有两个定位通孔211，每个叉形耳片210的两个定位通孔211与两个第二通孔321同轴设置；
飞机垂直尾翼200的装配工装装置还包括有两个插销400，一个插销400沿着第一轴线381依次插入一个第一通孔311、一个第二通孔321、一个第三通孔331以及每个叉形耳片的一个定位通孔211中；
另一个插销400沿着第二轴线382依次插入另一个第一通孔311、另一个第二通孔321、另一个第三通孔331以及每个叉形耳片的另一个定位通孔211中。
在定位通孔211加工完毕后，利用插销400插入定位通孔211中，使飞机的垂直尾翼200以定位通孔211为基准，而组装该垂直尾翼200。由于已经以定位通孔211为基准，因此保证了整个垂直尾翼200装配到飞机上的装配精度和该垂直尾翼200总装的一致度，从而确保垂直尾翼与机身良好的一致性。同时，在此过程中，之前以多个定位固定机构110为基准进行的定位，也就是粗定位，可以逐渐消除，从而可以调节多个定位固定机构相对飞机垂直尾翼的位置。
从而保证整个垂直尾翼200相对定位通孔211的位置准确。
当然，在此过程中还需对多个定位固定机构110与飞机的垂直尾翼200的连接位置进行调整，从而实现以定位通孔211为基准调整整个垂直尾翼200的定位状态。
参见图1至图8，优选地，第一通孔311至第三通孔331的孔径依次减小。
参见图1至图8，优选地，插销400的销轴为阶梯轴。
通过第一通孔311至第三通孔331的孔径依次减小，并且插销400的销轴为阶梯轴。确保整个垂直尾翼200在以定位通孔211为基准进行装配过程中，垂直尾翼200相对于该接头定位臂300不会发生任何移动及晃动，尤其是防止插销400发生轴向窜动。
另外，本实施方式还提供了一种飞机垂直尾翼200的叉形耳片210的定位方法，飞机垂直尾翼200的叉形耳片210的定位方法使用前述飞机垂直尾翼200的装配工装装置安装飞机垂直尾翼200，包括：
S100.将第二横板320置于两个叉形耳片210之间；
S200.使用多个垫片350插入叉形耳片210和第二横板320之间的间隙，以阻止叉形耳片210相对第二横板320移动；
S300.以第一通孔311为基准，钻出定位通孔211，以使两个叉形耳片210的定位通孔211同轴设置；
S400.使用插销400插入同轴设置的第一通孔311、第二通孔321、第三通孔331及定位通孔211中，以定位通孔211为基准，装配飞机垂直尾翼200。
该飞机垂直尾翼200的叉形耳片210的定位方法取得的技术效果与前述装配工装装置的技术效果相同，所以在此不再解释说明。
参见图1至图8，优选地，在以第一通孔311为基准，钻出定位通孔211之后；
先对定位通孔211进行扩孔；
然后对定位通孔211进行铰孔。
然后再使用插销400插入同轴设置的第一通孔311、第二通孔321、第三通孔331及定位通孔211中，以定位通孔211为基准，装配飞机垂直尾翼200。
本实施方式中，钻孔仅仅是粗加工，通过扩孔和铰孔实现对定位通孔211的精深加工。通过粗加工和精加工配合，确保定位通孔211达到加工要求。
参见图1至图8，优选地，在将第二横板320置于两个叉形耳片210之间以前，还包括：
以定位固定机构为基准，对飞机的垂直尾翼进行定位和固定；也就是粗定位，在使用插销插入同轴设置的第一通孔、第二通孔、第三通孔及定位通孔中以后，以定位通孔为基准，装配飞机的垂直尾翼，并调节多个定位固定机构相对飞机垂直尾翼的位置，也就是精定位，精定位的定位精度高于粗定位的定位精度。
通过接头定位臂300与定位固定机构110相配合，实现粗定位基准和精定位基准的相互转换，从而确保定位准确。尤其是转变为以定位通孔211为基准，从而保证整个垂直尾翼200定位准确，装配误差控制在合理范围内。
另外，需要说明的是，的飞机垂直尾翼200的装配工装装置的支架100包括横梁131、斜梁132、第一立柱133、第二立柱134、第一底座135及第二底座136，第一立柱133固定在第一底座135上，第二立柱134固定在第二底座136上，斜梁132的两端分别与第一立柱133和第二立柱134固定，横梁131设置于斜梁132上方，横梁131的两端分别与第一立柱133和第二立柱134固定，斜梁132安装有多个定位固定机构110，横梁131安装有多个定位固定机构110，飞机垂直尾翼200设置于横梁131和斜梁132之间。
参见图1至图8，优选地，斜梁132的底部固定有辅助支撑座137，辅助支撑座137设置在第一立柱133和第二立柱134之间。
通过辅助支撑座137设置在第一立柱133和第二立柱134之间，防止斜梁132中间部位发生塌陷，而影响垂直尾翼200的装配精准度。
参见图1至图8，优选地，第一立柱133连接有第一支撑臂138，第一支撑臂138的顶端与第一立柱133连接，第一支撑臂138的底端与第一底座135连接；
第二立柱134连接有第二支撑臂139，第二支撑臂139的顶端与第二立柱134连接，第二支撑臂139的底端与第二底座136连接。
通过第一支撑臂138对第一立柱133和第一底座135进行加固，通过第二支撑臂139对第二立柱134和第二底座136进行加固，防止垂直尾翼200在装配过程中发生晃动。
接头定位臂300为多个，多个角座120分别固定在第一立柱133和第二立柱134处，多个接头定位臂300分别设置在第一立柱133和第二立柱134处。
虽然本发明公开披露如上，但本发明公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种飞机垂直尾翼的装配工装装置，其特征在于，包括：
支架，安装有多个定位固定机构，多个所述定位固定机构用于与飞机垂直尾翼连接；
角座，与所述支架固定；
接头定位臂，与所述角座固定，所述接头定位臂用于设置于所述飞机垂直尾翼的叉形耳片处，所述接头定位臂包括第一横板、第二横板、第三横板以及竖板，所述竖板与所述接头定位臂的本体连接，所述竖板竖立设置，所述第一横板、所述第二横板及所述第三横板由上至下依次并行设置，所述第一横板、所述第二横板及所述第三横板均水平设置，所述第一横板的板面开设有两个第一通孔，所述第二横板的板面开设有两个第二通孔，所述第三横板的板面开设有两个第三通孔，一个所述第一通孔、一个所述第二通孔及一个所述第三通孔沿着第一轴线同轴设置，另一个所述第一通孔、另一个所述第二通孔及另一个所述第三通孔沿着第二轴线同轴设置；
所述叉形耳片为两个并相对平行设置，一个所述叉形耳片置于所述第一横板与所述第二横板之间，另一个所述叉形耳片置于所述第二横板与所述第三横板之间，两个所述叉形耳片将两个所述第二通孔覆盖；
每个所述叉形耳片与所述第二横板之间设置有垫片，所述垫片同时与所述叉形耳片和所述第二横板接触。
2.根据权利要求1所述的飞机垂直尾翼的装配工装装置，其特征在于，每个所述第一通孔处设置有钻套。
3.根据权利要求2所述的飞机垂直尾翼的装配工装装置，其特征在于，每个所述第三通孔处设置有导向衬套。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的飞机垂直尾翼的装配工装装置，其特征在于，所述垫片为长方形片状结构，所述垫片的长度的一端形成凹槽，所述凹槽沿着所述垫片的厚度方向开设，所述垫片的长边被弯折为v形。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的飞机垂直尾翼的装配工装装置，其特征在于，每个所述叉形耳片开设有两个定位通孔，每个所述叉形耳片的两个所述定位通孔分别与两个所述第二通孔同轴设置；
所述飞机垂直尾翼的装配工装装置还包括有两个插销，一个所述插销沿着所述第一轴线依次插入一个所述第一通孔、一个所述第二通孔、一个所述第三通孔以及每个所述叉形耳片的一个所述定位通孔中；
另一个所述插销沿着所述第二轴线依次插入另一个所述第一通孔、另一个所述第二通孔、另一个所述第三通孔以及每个所述叉形耳片的另一个所述定位通孔中。
6.根据权利要求5所述的飞机垂直尾翼的装配工装装置，其特征在于，所述第一通孔至所述第三通孔的孔径依次减小。
7.根据权利要求6所述的飞机垂直尾翼的装配工装装置，其特征在于，所述插销的销轴为阶梯轴。
8.一种飞机垂直尾翼的叉形耳片的定位方法，其特征在于，所述飞机垂直尾翼的叉形耳片的定位方法使用权利要求1至7中任一项所述的飞机垂直尾翼的装配工装装置安装飞机垂直尾翼，包括：
将所述第二横板置于两个所述叉形耳片之间；
使用多个所述垫片插入所述叉形耳片和所述第二横板之间的间隙，以阻止所述叉形耳片相对所述第二横板移动；
以所述第一通孔为基准，钻出所述定位通孔，以使两个所述叉形耳片的所述定位通孔同轴设置；
使用插销插入同轴设置的所述第一通孔、所述第二通孔、所述第三通孔及所述定位通孔中，以所述定位通孔为基准，装配所述飞机垂直尾翼。
9.根据权利要求8所述的飞机垂直尾翼的叉形耳片的定位方法，其特征在于，在所述以所述第一通孔为基准，钻出所述定位通孔之后，还包括：
先对所述定位通孔进行扩孔；
然后对所述定位通孔进行铰孔。
10.根据权利要求8所述的飞机垂直尾翼的叉形耳片的定位方法，其特征在于，在所述将所述第二横板置于两个所述叉形耳片之间以前，还包括：
以所述定位固定机构为基准，对所述飞机垂直尾翼进行定位和固定；
在所述使用插销插入同轴设置的所述第一通孔、所述第二通孔、所述第三通孔及所述定位通孔中以后，以所述定位通孔为基准，装配所述飞机垂直尾翼，并调节多个所述定位固定机构相对所述飞机垂直尾翼的位置。
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