CN116654274B - 一种飞机舱门装配基准快速找正方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞机舱门装配基准快速找正方法，能够有效提升舱门装配基准的找正效率，取代了传统舱门装配基准找正过程需要针对不同的控制点处间隙进行反复测量、调整的过程，本发明仅需通过对若干控制点处的间隙进行一次测量、一次调整，即可解算出舱门装配的平移调整量，并根据平移调整量对所有控制点处的间隙进行迭代适配，使得舱门与门框之间所有控制点处的间隙一次性调节达标，大大提升了舱门装配基准找正与舱门装配调节的效率。

Description

一种飞机舱门装配基准快速找正方法

技术领域

本发明属于飞机舱门装配的技术领域，涉及一种飞机舱门装配基准快速找正方法。

背景技术

在整机装配阶段飞机舱门通过转轴与门框装配，由于舱门及门框在部件装配过程中会存在尺寸误差，若直接进行装配，舱门蒙皮与门框蒙皮间隙通常会出现超差，因此舱门蒙皮通常会留有尺寸余量用于修配，而修配前需要首先找正装配基准以保证修配后的间隙值符合设计要求。

传统装配基准找正方法为：将舱门安装至门框上，测量飞机设计者要求的间隙控制点处间隙值并记录，然后根据间隙值大小沿转轴轴线方向手动调整舱门的位置，重新测量间隙值，重复此过程直至所有间隙值在设计要求范围内或者小于设计要求最小值。该过程通常需要重复若干次，并且由于舱门间隙控制点较多，造成反复测量过程时间十分漫长，使得舱门与门框装配整体效率极其低下。

本发明针对现有的门框与舱门装配过程中装配基准难以找正、装配效率低下的问题，公开了一种飞机舱门装配基准快速找正方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种飞机舱门装配基准快速找正方法，能够通过一次性测量一次性调整即可对舱门装配基准进行找正，同时对舱门与门框之间的若干控制点处的间隙进行一次性调节达标，大大提升了舱门装配找正的效率。

本发明通过下述技术方案实现：

一种飞机舱门装配基准快速找正方法，包括以下步骤：

步骤1、将舱门预安装至门框上，并确定舱门的初始安装位置；

步骤2、测量舱门左侧蒙皮与门框左侧定位面之间的左侧控制间隙值，测量舱门右侧蒙皮与门框右侧定位面之间的右侧控制间隙值；根据舱门装配间隙要求确定舱门左侧蒙皮与门框左侧定位面之间的左侧要求间隙值，确定舱门右侧蒙皮与门框右侧定位面之间的右侧要求间隙值；

步骤3、根据左侧控制间隙值与左侧要求间隙值计算左侧超差间隙值，根据右侧控制间隙值与右侧要求间隙值计算右侧超差间隙值；

步骤4、提取左侧超差间隙值的最小值，提取右侧超差间隙值的最小值，并根据左侧超差间隙值的最小值与右侧超差间隙值的最小值判断舱门是否能够进行装配基准找正；若舱门能够进行装配基准找正，则通过左侧超差间隙值的最小值与右侧超差间隙值的最小值计算舱门平移调整量；

步骤5、根据平移调整量在舱门与门框之间的间隙中填塞垫片以完成对舱门的装配基准找正。

为了更好地实现本发明，进一步的，所述步骤2包括：

步骤2.1、在舱门左侧蒙皮与门框左侧定位面之间选取n个左侧控制点，并依次测量n个左侧控制点处的左侧控制间隙值以得到左侧控制间隙矩阵；根据舱门装配间隙要求确定n个左侧控制点处舱门左侧蒙皮与门框左侧定位面之间的左侧要求间隙最小值与左侧要求间隙最大值，并得到左侧要求间隙矩阵；

步骤2.2、在舱门右侧蒙皮与门框右侧定位面之间选取m个右侧控制点，并依次测量m个右侧控制点处的右侧控制间隙值以得到右侧控制间隙矩阵；根据舱门装配间隙要求确定m个右侧控制点处舱门右侧蒙皮与门框右侧定位面之间的右侧要求间隙最小值与右侧要求间隙最大值，并得到右侧要求间隙矩阵。

为了更好地实现本发明，进一步的，计算左侧超差间隙值的步骤为：

步骤A1、选取第i个左侧控制点，并测量第i个左侧控制点处的左侧控制间隙值；确定第i个左侧控制点处的左侧要求间隙最小值与左侧要求间隙最大值；

步骤A2、计算第i个左侧控制点处的左侧超差间隙值，计算公式如下：

其中：Δxl_i表示第i个左侧控制点处的左侧超差间隙值；dl_i表示第i个左侧控制点处的左侧控制间隙值；表示第i个左侧控制点处的左侧要求间隙最小值；/>表示第i个左侧控制点处的左侧要求间隙最大值；1≤i≤n；

步骤A3、选取第i+1个左侧控制点，按照步骤A1与步骤A2相同的方法计算第i+1个左侧控制点处的左侧超差间隙值。

为了更好地实现本发明，进一步的，判断i+1是否大于左侧控制点的个数上限，若i+1大于左侧控制点的个数上限，则停止计算；若i+1小于等于左侧控制点的个数上限，则执行步骤A3。

为了更好地实现本发明，进一步的，计算右侧超差间隙值的步骤为：

步骤B1、选取第k个右侧控制点，并测量第k个右侧控制点处的右侧控制间隙值；确定第k个右侧控制点处的右侧要求间隙最小值与右侧要求间隙最大值；

步骤B2、计算第k个右侧控制点处的右侧超差间隙值，计算公式如下：

其中：Δxr_k表示第k个右侧控制点处的右侧超差间隙值；dr_k表示第k个右侧控制点处的右侧控制间隙值；表示第k个右侧控制点处的右侧要求间隙最小值；/>表示第k个右侧控制点处的右侧要求间隙最大值；1≤k≤m；

步骤B3、选取第k+1个右侧控制点，按照步骤B1与步骤B2相同的方法计算第k+1个右侧控制点处的右侧超差间隙值。

为了更好地实现本发明，进一步的，判断k+1是否大于右侧控制点的个数上限，若k+1大于右侧控制点的个数上限，则停止计算；若k+1小于等于右侧控制点的个数上限，则执行步骤B3。

为了更好地实现本发明，进一步的，所述步骤4包括：

步骤4.1、提取左侧超差间隙值的最小值Δxl^min，提取右侧超差间隙值的最小值Δxr^min；

步骤4.2、若Δxl^min＜0且Δxr^min＜0，则判断舱门不能够进行装配基准找正；

若Δxl^min≥0且Δxr^min＜0，则平移调整量的计算公式为：

其中x表示平移调整量；θ_r表示舱门右侧蒙皮边缘与门框右侧转轴接头轴线之间的夹角；

若Δxl^min＜0且Δxr^min≥0，则平移调整量的计算公式为：

其中x表示平移调整量；θ_l表示舱门左侧蒙皮边缘与门框左侧转轴接头轴线之间的夹角；

若Δxl^min≥0且Δxr^min≥0，则通过修配舱门左侧蒙皮厚度以增加舱门左侧蒙皮与门框左侧定位面之间的间隙和/或通过修配舱门右侧蒙皮厚度以增加舱门右侧蒙皮与门框右侧定位面之间的间隙。

为了更好地实现本发明，进一步的，所述步骤5包括：

步骤5.1、根据平移调整量修正左侧控制间隙值与右侧控制间隙值；

步骤5.2、根据修正后的左侧控制间隙值与右侧控制间隙值重复步骤3-步骤4；

步骤5.3、迭代进行步骤5.1与步骤5.2，直到所有左侧控制点处的左侧控制间隙值与左侧要求间隙值之间的左侧超差间隙值、以及所有右侧控制点处的右侧控制间隙值与右侧要求间隙值之间的右侧超差间隙值达到装配要求。

为了更好地实现本发明，进一步的，所述步骤5.1中根据平移调整量修正左侧控制间隙值与右侧控制间隙值的计算公式为：

其中：dl′_i表示修正后的第i个左侧控制点处的左侧控制间隙值；dr′_k表示修正后的第k个右侧控制点处的右侧控制间隙值；dl_i表示第i个左侧控制点处的左侧控制间隙值；dr_k表示第k个右侧控制点处的右侧控制间隙值；x为平移调整量；θ_i表示第i个左侧控制点舱门左侧蒙皮边缘与门框左侧转轴接头轴线之间的夹角；θ_k表示第k个右侧控制点舱门右侧蒙皮边缘与门框右侧转轴接头轴线之间的夹角。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明能够有效提升舱门装配基准的找正效率，取代了传统舱门装配基准找正过程需要针对不同的控制点处间隙进行反复测量、调整的过程，本发明仅需通过对若干控制点处的间隙进行一次测量、一次调整，即可解算出舱门装配的平移调整量，并根据平移调整量对所有控制点处的间隙进行迭代适配，使得舱门与门框之间所有控制点处的间隙一次性调节达标，大大提升了舱门装配基准找正与舱门装配调节的效率；

(2)本发明取代了传统找正过程中依靠操作人员经验进行对舱门进行轴向调整的过程，使得舱门装配间隙精度从0.2mm显著提升至0.05mm；

(3)本发明通过位移调整量对门框与舱门之间的控制间隙进行一次性调节，取代了传统过程中针对不同控制点处的间隙进行反复测量调节的过程，进而能够一次性兼顾所有控制点处的干涉情况，进而有效避免舱门侧边蒙皮与门框蒙皮容易发生碰撞损伤的问题。

附图说明

图1为本发明的流程步骤图；

图2为舱门与门框的装配示意图；

图3为舱门与门框之间的间隙示意图。

其中：1-舱门；2-门框。

具体实施方式

实施例1：

本实施例的一种飞机舱门装配基准快速找正方法，包括以下步骤：

步骤1、将舱门1预安装至门框2上，并确定舱门1的初始安装位置；

步骤2、测量舱门1左侧蒙皮与门框2左侧定位面之间的左侧控制间隙值，测量舱门1右侧蒙皮与门框2右侧定位面之间的右侧控制间隙值；根据舱门1装配间隙要求确定舱门1左侧蒙皮与门框2左侧定位面之间的左侧要求间隙值，确定舱门1右侧蒙皮与门框2右侧定位面之间的右侧要求间隙值；

步骤3、根据左侧控制间隙值与左侧要求间隙值计算左侧超差间隙值，根据右侧控制间隙值与右侧要求间隙值计算右侧超差间隙值；

步骤4、提取左侧超差间隙值的最小值，提取右侧超差间隙值的最小值，并根据左侧超差间隙值的最小值与右侧超差间隙值的最小值判断舱门1是否能够进行装配基准找正；若舱门1能够进行装配基准找正，则通过左侧超差间隙值的最小值与右侧超差间隙值的最小值计算舱门1平移调整量；

步骤5、根据平移调整量在舱门1与门框2之间的间隙中填塞垫片以完成对舱门1的装配基准找正。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上进行改进，所述步骤2包括：

步骤2.1、在舱门1左侧蒙皮与门框2左侧定位面之间选取n个左侧控制点，并依次测量n个左侧控制点处的左侧控制间隙值以得到左侧控制间隙矩阵；根据舱门1装配间隙要求确定n个左侧控制点处舱门1左侧蒙皮与门框2左侧定位面之间的左侧要求间隙最小值与左侧要求间隙最大值，并得到左侧要求间隙矩阵；

左侧控制间隙矩阵D_l为：

D_l＝[dl₁ dl₂ ...dl_i ... dl_n]^T

左侧要求间隙矩阵S_l为：

其中：1≤i≤n。

步骤2.2、在舱门1右侧蒙皮与门框2右侧定位面之间选取m个右侧控制点，并依次测量m个右侧控制点处的右侧控制间隙值以得到右侧控制间隙矩阵；根据舱门1装配间隙要求确定m个右侧控制点处舱门1右侧蒙皮与门框2右侧定位面之间的右侧要求间隙最小值与右侧要求间隙最大值，并得到右侧要求间隙矩阵。

右侧控制间隙矩阵为：

D_r＝[dr₁ dr₂ ... dr_k ... dr_m]；

右侧要求间隙矩阵为：

其中：1≤k≤m。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在实施例1或2的基础上进行改进，计算左侧超差间隙值的步骤为：

步骤A1、选取第i个左侧控制点，并测量第i个左侧控制点处的左侧控制间隙值；确定第i个左侧控制点处的左侧要求间隙最小值与左侧要求间隙最大值；

步骤A2、计算第i个左侧控制点处的左侧超差间隙值，计算公式如下：

其中：Δxl_i表示第i个左侧控制点处的左侧超差间隙值；dl_i表示第i个左侧控制点处的左侧控制间隙值；表示第i个左侧控制点处的左侧要求间隙最小值；/>表示第i个左侧控制点处的左侧要求间隙最大值；1≤i≤n；

步骤A3、选取第i+1个左侧控制点，按照步骤A1与步骤A2相同的方法计算第i+1个左侧控制点处的左侧超差间隙值。

根据计算得到n个左侧控制点处的左侧超差间隙值，并构建左侧超差间隙值矩阵ΔX_l：

ΔX_l＝[Δxl₁ Δxl₂ ... Δxl_i ... Δxl_n]^T

进一步的，判断i+1是否大于左侧控制点的个数上限，若i+1大于左侧控制点的个数上限，则停止计算；若i+1小于等于左侧控制点的个数上限，则执行步骤A3。

计算右侧超差间隙值的步骤为：

步骤B1、选取第k个右侧控制点，并测量第k个右侧控制点处的右侧控制间隙值；确定第k个右侧控制点处的右侧要求间隙最小值与右侧要求间隙最大值；

步骤B2、计算第k个右侧控制点处的右侧超差间隙值，计算公式如下：

其中：Δxr_k表示第k个右侧控制点处的右侧超差间隙值；dr_k表示第k个右侧控制点处的右侧控制间隙值；表示第k个右侧控制点处的右侧要求间隙最小值；/>表示第k个右侧控制点处的右侧要求间隙最大值；1≤k≤m；

步骤B3、选取第k+1个右侧控制点，按照步骤B1与步骤B2相同的方法计算第k+1个右侧控制点处的右侧超差间隙值。

根据计算得到m个右侧控制点处的右侧超差间隙值，并构建右侧超差间隙值矩阵ΔX_r：

ΔX_r＝[Δxr₁ Δxr₂ ... Δxr_k ... Δxr_m]^T

进一步的，判断k+1是否大于右侧控制点的个数上限，若k+1大于右侧控制点的个数上限，则停止计算；若k+1小于等于右侧控制点的个数上限，则执行步骤B3。

本实施例的其他部分与实施例1或2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在实施例1-3任一项的基础上进行改进，所述步骤4包括：

步骤4.1、提取左侧超差间隙值的最小值Δxl^min，提取右侧超差间隙值的最小值Δxr^min；

步骤4.2、若Δxl^min＜0且Δxr^min＜0，说明舱门1左右间隙均大于设计要求的上限，无法通过调整舱门1转轴轴向安装位置进行找正，则可以确定舱门1外形超差无法装配，则判断舱门1不能够进行装配基准找正；

若Δxl^min≥0且Δxr^min＜0，则平移调整量的计算公式为：

其中x表示平移调整量；θ_r表示舱门1右侧蒙皮边缘与门框2右侧转轴接头轴线之间的夹角；

若Δxl^min＜0且Δxr^min≥0，则平移调整量的计算公式为：

其中x表示平移调整量；θ_l表示舱门1左侧蒙皮边缘与门框2左侧转轴接头轴线之间的夹角；

若Δxl^min≥0且Δxr^min≥0，则通过修配舱门1左侧蒙皮厚度以增加舱门1左侧蒙皮与门框2左侧定位面之间的间隙和/或通过修配舱门1右侧蒙皮厚度以增加舱门1右侧蒙皮与门框2右侧定位面之间的间隙。

本实施例的其他部分与实施例1-3任一项相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在实施例1-4任一项的基础上进行改进，所述步骤5包括：

步骤5.1、根据平移调整量修正左侧控制间隙值与右侧控制间隙值；

步骤5.2、根据修正后的左侧控制间隙值与右侧控制间隙值重复步骤3-步骤4；

步骤5.3、迭代进行步骤5.1与步骤5.2，直到所有左侧控制点处的左侧控制间隙值与左侧要求间隙值之间的左侧超差间隙值、以及所有右侧控制点处的右侧控制间隙值与右侧要求间隙值之间的右侧超差间隙值达到装配要求。

进一步的，所述步骤5.1中根据平移调整量修正左侧控制间隙值与右侧控制间隙值的计算公式为：

其中：dl′_i表示修正后的第i个左侧控制点处的左侧控制间隙值；dr′_k表示修正后的第k个右侧控制点处的右侧控制间隙值；dl_i表示第i个左侧控制点处的左侧控制间隙值；dr_k表示第k个右侧控制点处的右侧控制间隙值；x为平移调整量；θ_i表示第i个左侧控制点舱门1左侧蒙皮边缘与门框2左侧转轴接头轴线之间的夹角；θ_k表示第k个右侧控制点舱门1右侧蒙皮边缘与门框2右侧转轴接头轴线之间的夹角。

本实施例的其他部分与实施例1-3任一项相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种飞机舱门装配基准快速找正方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将舱门预安装至门框上，并确定舱门的初始安装位置；

步骤2、测量舱门左侧蒙皮与门框左侧定位面之间的左侧控制间隙值，测量舱门右侧蒙皮与门框右侧定位面之间的右侧控制间隙值；根据舱门装配间隙要求确定舱门左侧蒙皮与门框左侧定位面之间的左侧要求间隙值，确定舱门右侧蒙皮与门框右侧定位面之间的右侧要求间隙值；

步骤3、根据左侧控制间隙值与左侧要求间隙值计算左侧超差间隙值，根据右侧控制间隙值与右侧要求间隙值计算右侧超差间隙值；

步骤4、提取左侧超差间隙值的最小值，提取右侧超差间隙值的最小值，并根据左侧超差间隙值的最小值与右侧超差间隙值的最小值判断舱门是否能够进行装配基准找正；若舱门能够进行装配基准找正，则通过左侧超差间隙值的最小值与右侧超差间隙值的最小值计算舱门平移调整量；

步骤5、根据平移调整量在舱门与门框之间的间隙中填塞垫片以完成对舱门的装配基准找正。

2.根据权利要求1所述的一种飞机舱门装配基准快速找正方法，其特征在于，所述步骤2包括：

步骤2.1、在舱门左侧蒙皮与门框左侧定位面之间选取n个左侧控制点，并依次测量n个左侧控制点处的左侧控制间隙值以得到左侧控制间隙矩阵；根据舱门装配间隙要求确定n个左侧控制点处舱门左侧蒙皮与门框左侧定位面之间的左侧要求间隙最小值与左侧要求间隙最大值，并得到左侧要求间隙矩阵；

步骤2.2、在舱门右侧蒙皮与门框右侧定位面之间选取m个右侧控制点，并依次测量m个右侧控制点处的右侧控制间隙值以得到右侧控制间隙矩阵；根据舱门装配间隙要求确定m个右侧控制点处舱门右侧蒙皮与门框右侧定位面之间的右侧要求间隙最小值与右侧要求间隙最大值，并得到右侧要求间隙矩阵。

3.根据权利要求2所述的一种飞机舱门装配基准快速找正方法，其特征在于，计算左侧超差间隙值的步骤为：

步骤A1、选取第i个左侧控制点，并测量第i个左侧控制点处的左侧控制间隙值；确定第i个左侧控制点处的左侧要求间隙最小值与左侧要求间隙最大值；

步骤A2、计算第i个左侧控制点处的左侧超差间隙值，计算公式如下：

其中：Δxl_i表示第i个左侧控制点处的左侧超差间隙值；dl_i表示第i个左侧控制点处的左侧控制间隙值；表示第i个左侧控制点处的左侧要求间隙最小值；/>表示第i个左侧控制点处的左侧要求间隙最大值；1≤i≤n；

步骤A3、选取第i+1个左侧控制点，按照步骤A1与步骤A2相同的方法计算第i+1个左侧控制点处的左侧超差间隙值。

4.根据权利要求3所述的一种飞机舱门装配基准快速找正方法，其特征在于，判断i+1是否大于左侧控制点的个数上限，若i+1大于左侧控制点的个数上限，则停止计算；若i+1小于等于左侧控制点的个数上限，则执行步骤A3。

5.根据权利要求2所述的一种飞机舱门装配基准快速找正方法，其特征在于，计算右侧超差间隙值的步骤为：

步骤B1、选取第k个右侧控制点，并测量第k个右侧控制点处的右侧控制间隙值；确定第k个右侧控制点处的右侧要求间隙最小值与右侧要求间隙最大值；

步骤B2、计算第k个右侧控制点处的右侧超差间隙值，计算公式如下：

其中：Δxr_k表示第k个右侧控制点处的右侧超差间隙值；dr_k表示第k个右侧控制点处的右侧控制间隙值；表示第k个右侧控制点处的右侧要求间隙最小值；/>表示第k个右侧控制点处的右侧要求间隙最大值；1≤k≤m；

步骤B3、选取第k+1个右侧控制点，按照步骤B1与步骤B2相同的方法计算第k+1个右侧控制点处的右侧超差间隙值。

6.根据权利要求5所述的一种飞机舱门装配基准快速找正方法，其特征在于，判断k+1是否大于右侧控制点的个数上限，若k+1大于右侧控制点的个数上限，则停止计算；若k+1小于等于右侧控制点的个数上限，则执行步骤B3。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种飞机舱门装配基准快速找正方法，其特征在于，所述步骤4包括：

步骤4.1、提取左侧超差间隙值的最小值Δxl^min，提取右侧超差间隙值的最小值Δxr^min；

步骤4.2、若Δxl^min＜0且Δxr^min＜0，则判断舱门不能够进行装配基准找正；

若Δxl^min≥0且Δxr^min＜0，则平移调整量的计算公式为：

其中x表示平移调整量；θ_r表示舱门右侧蒙皮边缘与门框右侧转轴接头轴线之间的夹角；

若Δxl^min＜0且Δxr^min≥0，则平移调整量的计算公式为：

其中x表示平移调整量；θ_l表示舱门左侧蒙皮边缘与门框左侧转轴接头轴线之间的夹角；

若Δxl^min≥0且Δxr^min≥0，则通过修配舱门左侧蒙皮厚度以增加舱门左侧蒙皮与门框左侧定位面之间的间隙和/或通过修配舱门右侧蒙皮厚度以增加舱门右侧蒙皮与门框右侧定位面之间的间隙。

8.根据权利要求1-6任一项所述的一种飞机舱门装配基准快速找正方法，其特征在于，所述步骤5包括：

步骤5.1、根据平移调整量修正左侧控制间隙值与右侧控制间隙值；

步骤5.2、根据修正后的左侧控制间隙值与右侧控制间隙值重复步骤3-步骤4；

步骤5.3、迭代进行步骤5.1与步骤5.2，直到所有左侧控制点处的左侧控制间隙值与左侧要求间隙值之间的左侧超差间隙值、以及所有右侧控制点处的右侧控制间隙值与右侧要求间隙值之间的右侧超差间隙值达到装配要求。

9.根据权利要求8所述的一种飞机舱门装配基准快速找正方法，其特征在于，所述步骤5.1中根据平移调整量修正左侧控制间隙值与右侧控制间隙值的计算公式为：

其中：dl′_i表示修正后的第i个左侧控制点处的左侧控制间隙值；dr′_k表示修正后的第k个右侧控制点处的右侧控制间隙值；dl_i表示第i个左侧控制点处的左侧控制间隙值；dr_k表示第k个右侧控制点处的右侧控制间隙值；x为平移调整量；θ_i表示第i个左侧控制点舱门左侧蒙皮边缘与门框左侧转轴接头轴线之间的夹角；θ_k表示第k个右侧控制点舱门右侧蒙皮边缘与门框右侧转轴接头轴线之间的夹角。