МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
И.М.Колганов, В.В.Филиппов
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СБОРОЧНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ, ПРОЧНОСТНЫЕ РАСЧЕТЫ, РАСЧЕТ ТОЧНОСТИ СБОРКИ
Рекомендовано Учебно-методическим объединением высших учебных заведений Российской Федерации по образованию в области авиации, ракетостроения и космоса в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по направлению подготовки дипломированных специалистов 652100 -Авиастроение
Ульяновск 2000
УДК 629.73.002.2(075)
ББК 39.53 я73
К 60
Рецензенты: кафедра «Производство летательных аппаратов» Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королева и д-р техн, наук, профессор Барвинок В.А.; д-р техн, наук, профессор В.И. Ершов
Колганов И.М., Филиппов В.В.
Проектирование приспособлений, прочностные расчеты, расчет
К 60 точности сборки: Учебное пособие. - Ульяновск: УлГТУ, 2000. - 99 с.
ISBN 5-89146-150-1
Рассмотрены вопросы проектирования сборочных приспособлений, их структура, конструктивно-силовые схемы и компоновка. Приводится порядок прочностных расчетов и расчета точности сборки.
Пособие написано в соответствии с программой дисциплин «Технология сборки самолетов» и «Технологическое обеспечение сборочных производств», предназначено для студентов дневной и вечерней форм обучения при выполнении практических занятий, при курсовом и дипломном проектировании, может быть полезным для технологических служб авиационных предприятий.
УДК 629.73.002.2(075)
ББК 39.53 я73
ISBN 5-89146-150-1
© И.М. Колганов, В.В. Филиппов, 2000
© Оформление. УлГТУ, 2000
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ................................................... 5
Условные обозначения и сокращения, принятые в работе.......... 6
ВВЕДЕНИЕ...................................................... 7
1.	ЭЛЕМЕНТЫ СБОРОЧНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ, ИХ СТРУКТУРА, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ ТРЕБОВАНИЯ...................................... 8
1.1.	Назначение и классификация сборочных приспособлений.... 8
1.2.	Структура и элементы сборочных приспособлений........ 10
1.3.	Анализ конструктивно-силовой схемы сборочных приспособлений ...	14
1.4.	Требования, предъявляемые к сборочным приспособлениям.	14
2.	ТЕРМИНОЛОГИЯ, ПРИНЯТАЯ В ПРОЦЕССАХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ИЗГОТОВЛЕНИЯ СБОРОЧНОЙ ОСНАСТКИ......................... 17
2.1.	Терминология технологических отверстий................ 17
2.2.	Терминология методов и элементов процесса сборки узлов и агрегатов................................................ 19
2.3.	Терминология сборочной оснастки....................... 21
3.	РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ (ТЕХНИЧЕСКОГО
ЗАДАНИЯ) НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ СБОРОЧНОЙ ОСНАСТКИ..............	22
3.1.	Методы сборки узлов и агрегатов....................... 22
3.2.	Исходные данные для проектирования СП................. 26
3.3.	Порядок разработки технических условий (технического задания)...	27
4.	ЭТАПЫ И ПОРЯДОК ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ ПРОЦЕССОВ СБОРКИ................................ 28
5.	НАГРУЖЕНИЕ И ДЕФОРМАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ СБОРОЧНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ..........................................   32
5.1.	Действующие нагрузки и допущения при расчетах......... 32
5.2.	Допустимые деформации элементов сборочных приспособлений 	35
5.3.	Соотношение допустимых деформаций и напряжений........ 39
5.4.	Распределение нагрузки по элементам приспособления.... 40
6.	РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СБОРОЧНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ НА ЖЕСТКОСТЬ.............................................. 44
6.1.	Порядок прочностных расчетов сборочных приспособлений.	44
6.2.	Расчет на жесткость продольных балок.................. 45
6.3.	Подбор сечений рам (балок) по расчетным нагрузкам..... 54
7.	РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СБОРОЧНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ ............................................. 54
7.1.	Расчет колонн......................................... 54
7.2.	Расчет фиксирующих элементов.......................... 59
7.3.	Расчет элементов крепления кронштейнов................ 59
8.	ЗАВЕРШЕНИЕ РАБОТЫ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ................................................ 60
9.	РАСЧЕТ ОЖИДАЕМОЙ ТОЧНОСТИ СБОРКИ СБОРОЧНОЙ ЕДИНИЦЫ (УЗЛА, АГРЕГАТА)...................................... 62
9.1.	Требования по точности, предъявляемые к планеру летательного
аппарата................................................. 62
9.2.	Основные понятия и формулы расчета..................... 68
9.3.	Производственные погрешности........................... 71
9.4.	Влияние метода базирования на точность сборки.......... 74
9.5.	Последовательность выполнения расчета ожидаемой точности сборки...................................................... 79
9.6.	Примеры расчета точности сборки........................ 82
Приложение 1. Техническое задание на проектирование нестандартного оборудования для узловой сборки /образец/ ...................
Приложение 2. Техническое задание на разработку конструкторской документации специализированного оборудования /образец/..................................................... 90
Приложение 3. Конструктивные схемы и компоновка сборочных приспо -соблений для сборки самолетных конструкций.................... 93
Приложение 4. Элементы технологического оснащения, включенные в стандарты предприятия......................................... 97
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК...................................... 98
ПРЕДИСЛОВИЕ
Для удовлетворения требований, предъявляемых к самолетным конструкциям, необходимы не только рациональная конструкция, обеспечивающая высокую технологичность и работоспособность, но и возможность ее осуществления в производстве с заданной точностью. Современные требования сертификации авиационной техники вызывают необходимость поиска оптимальных и экономичных процессов сборки, разработки новых конструкций сборочных приспособлений, расширения механизации и автоматизации выполнения соединений как при узловой, так и при агрегатной и общей сборке. Выход отечественного авиастроения на производство широкофюзеляжных самолетов, что привело к увеличению габаритных размеров и самолета, и элементов конструкции планера при малой их жесткости, обусловило необходимость разработки специальных средств и методов фиксации элементов конструкции в сборочных приспособлениях в процессе выполнения сборочных работ, превратило сборочные приспособления в сложные инженерные сооружения.
В условиях сегодняшней экономики, когда стоимость производственных площадей и топливо-энергетических затрат значительно возросла, и их доля в себестоимости изготовляемой продукции машиностроения, тем более изделий авиакосмической техники, превысила ранее установившиеся в мировой практике критерии, вопросы проектирования средств технологического обеспечения сборочных работ приобрели особую актуальность.
В данном учебном пособии рассматриваются вопросы конструкции сборочных приспособлений, принципы их проектирования и прочностных расчетов, методы обеспечения заданной точности их изготовления и расчета точности сборки узлов и агрегатов самолетных конструкций. Изложенные в учебном пособии материалы будут полезны конструкторам и технологам предприятий авиационной промышленности при разработке стапельно-сборочной оснастки и ее изготовлении.
Авторы считают своим долгом выразить искреннюю признательность коллективу отдела клепально-сборочных работ АО «Авиастар» за предоставленную возможность использования результатов их разработок.
Особую благодарность выражают рецензентам профессору, доктору технических наук В.А.Барвинку и коллективу кафедры «Производство летательных аппаратов» Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П.Королева и доктору технических наук профессору В.И.Ершову за ценные советы и замечания при подготовке учебного пособия к изданию.
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ В РАБОТЕ
КП, КР, ВКР - курсовой проект, курсовая работа, выпускная квалификационная работа;
8ЛА - допуск на обводы летательного аппарата;
8сб - погрешность сборки;
8пр - погрешность сборочного приспособления;
8р - суммарная погрешность изготовления обводообразующих фиксаторов (рубильников и ложементов);
8уст - погрешность установки;
8баз - погрешность базовой детали;
И	- длина балки между опорами;
f - прогиб (деформация) балки;
адоП > У доп  допустимые нормальные напряжения и прогиб;
J - момент инерции поперечного сечения балки;
Е - модуль упругости первого рода;
Рпн>?пР>Ррасч  соответственно постоянная, переменная и расчетная действующие нагрузки;
М - масса элементов конструкции приспособления;
ксн - коэффициент, определяющий степень нормализации и унификации приспособлений;
7V, АЗТЧ - теоретический и аналитически заданный теоретический чертеж;
ТП,КП - теоретический и конструктивный плаз;
ТО - технологическое оснащение;
СП,У СП - сборочное и универсально-сборочное приспособление;
КИО - контрольно-испытательное оборудование;
НЭ,НСП - несущий элемент и несущая система приспособления;
5Э, БСП - базовый элемент и базовая система приспособления;
ЗЭ,ЗЭП - заливочный элемент и зажимный элемент приспособления;
УЭ, ВЭ - установочный и вспомогательный элемент приспособления;
ИС - инструментальный стенд;
СЗУ.СПА - сверлильно-зенковальная установка и сверлильнопневматический агрегат
ТУ,ТЗ,ТТ - технические условия, техническое задание, технологические требования;
ДТМ,МУ - директивные технологические материалы и методические указания; СОРОСЕ - сборочное (стыковочное) отверстие и отверстие под стыковой болт; БО,ФО,КФО,УФО - базовое, фиксирующее, координатно-фиксирующее
и установочно-фиксирующее отверстие;
ОСТ.СТП - отраслевой стандарт, стандарт предприятия;
УАПК, АО - Ульяновский авиационный промышленный комплекс, акционерное общество
ВВЕДЕНИЕ
В учебном процессе подготовки бакалавров по направлению «Авиа- и ракетостроение» появилась необходимость введения кроме традиционного курса «Технология сборки самолетов» дисциплины «Технологическое обеспечение сборочных производств» с выполнением курсового проекта, связанного с проектированием средств технологического оснащения (ТО) сборочных работ. Последующее сокращение объема аудиторной учебной нагрузки по учебному плану подготовки бакалавров привело к необходимости замены курсового проекта на курсовую работу. Однако в объеме курсовой работы проработать какое-либо оснащение сборочных процессов практически невозможно. Поэтому без методического обеспечения процесса проектирования средств ТО у студентов возникают значительные затруднения в работе.
Предлагаемое учебное пособие предусматривает самостоятельную работу студента по разработке вопросов курсового проекта (курсовой работы) как по дисциплине «Технологическое обеспечение сборочных производств», являющейся основной по технологической подготовке выпускаемых по направлению «Авиа- и ракетостроение» бакалавров, так и при курсовом проектировании по технологии сборки самолетов, что предусматривает учебный план инженерной подготовки студентов по специализации 130103 «Технология производства самолетов».
Введение в учебный процесс с 2000 года нового Г осу дарственного общеобразовательного стандарта подготовки дипломированных специалистов по направлению 652100 «Авиастроение» специальности «Самолето- и вертолетострое-ние» в еще большей степени повышает ответственность вуза за подготовку выпускаемых специалистов. Решение вопросов оснащения сборки самолетов во многом определяет производственно-экономические показатели предприятия, а потому студенты обязаны иметь как прочные знания, так и навыки проектирования стапельно-сборочной оснастки.
В учебном пособии приводится частично лекционный материал, что обеспечит работу студентов при проектировании средств ТО, ряд технических характеристик применяемого при этом оснащения, примеры расчета ожидаемой точности сборки, табличные значения имеющихся производственных погрешностей.
Впервые сделана попытка обобщить введенную в последние годы коллективами НИИ и предприятий терминологию, используемую при разработке и изготовлении сборочных приспособлений.
Учебное пособие может использоваться преподавателями и студентами при проведении практических занятий по выше указанным учебным дисциплинам, а также при дипломном проектировании студентов, специализирующихся по технологии производства самолетов. Будет полезным для работников инженернотехнологических служб авиационных предприятий.
1.	ЭЛЕМЕНТЫ СБОРОЧНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ, ИХ СТРУКТУРА, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1.	Назначение н классификация сборочных приспособлений
Сборочные приспособления {СП) - устройства, обеспечивающие необходимое расположение, фиксацию и соединение сборочных единиц и входящих в них деталей с заданной точностью и требующейся жесткостью собираемой конструкции. Сборочные приспособления, используемые для сборки узлов и агрегатов летательных аппаратов (ЛА), принципиально отличаются от СП общего машиностроения, обеспечивающих удобство расположения деталей относительно друг друга, противодействие усилиям резания с целью сохранения сборочного положения [1,2].
Применяемые для сборки ЛА СП представляют сложную пространственную конструкцию высокой жесткости - основное технологическое оснащение (ТО) сборочных работ. Повышение требований к точности сборки, необходимости повышения производительности с ростом габаритов и тоннажа машин привели к усложнению СП, превращению их в сложные инженерные сооружения, особенно на агрегатной и общей (окончательной) сборке, что определило их конструктивные особенности и классификацию [3].
Сборочные приспособления принято классифицировать по двум основным признакам:
технологическому - в зависимости от назначения СП, вида выполняемых соединений и операций, вида сборочной единицы;
конструктивному - в зависимости от конструктивно-силовой схемы и других конструктивных особенностей: стационарные, неразъемные, поворот-* ные и т.д.
С точки зрения универсальности все СП можно разделить на три категории:
1	.Универсальные (УСП), выделяемые иногда в тип сборно-разборных [1]. Для сборки самолетных конструкций их почти не удается использовать;
2	.Специальные - для сборки конкретной сборочной единицы: гермокабины, отсека фюзеляжа, лонжерона, окончательной сборки узла или агрегата;
3	.Специализированные (групповые) - для сборки однотипных по конструктивно-технологическим признакам сборочных единиц; состоят почти полностью из стандартизованных и нормализованных элементов. Такие СП широко используются для сборки шпангоутов, нервюр и т.п.
По назначению, в зависимости от выполняемых сборочных работ различают :
1	.Приспособления для узловой сборки, в которых производят сборку, например, лонжеронов, нервюр, панелей, рулевых поверхностей, средств механизации и т.д.
2	.Приспособления для агрегатной сборки - стапели для сборки крыла, фюзеляжа, оперения и т.п., их отсеков и секций.
Как первая, так и вторая группы СП могут быть:
1	.Операционными - ведется, например, комплектация узла или агрегата, установка входящих деталей и их соединение средствами крепежа, сверление, герметизация, испытания и т.п. Находят применение и целесообразны при серийном и крупносерийном производстве;
2	.Универсальными - ведется сборка объекта (лонжерона, киля, отсека фюзеляжа и т.п.) от начала до конца. Широко используются при мелкосерийном производстве.
По признаку узкоцелевого назначения [4], что определяют технические условия (ТУ) на проектирование СП, выделяют :
1	.Собственно сборочные приспособления;
а)	для сборки-клепки, выполнения болтовых соединений;
б)	для сборки-склейки;
в)	для сборки-сварки.
2	.Разделочно-стыковочные стапели (стенды),
3	.Специализированные;
а)	для отстыковки и балансировки агрегатов;
б)	для отработки кинематики навесных агрегатов;
в)	нивелировочные стенды;
г)	сборочно-монтажные (внестапельные рабочие места);
д)	контрольные (контроль обводов) или контрольно-испытательные.
4	.Транспортно-подъемные - средства подъема изделий; рамы крепления панелей на клепальном автомате; тележки для внестапельной сборки; стыковки; приспособления конвейерных линий и т.п.
По конструктивным и эксплуатационным признакам, использованию СП могут классифицироваться :
1	.Сборно-разборные;
2	.Неразъемные (сварные, клепаные);
3	.Стационарные, передвижные (переносные);
4	.Поворотные;
5.Операционные и многооперационные;
6.Комплектовочные;
7.Комбинированные.
Приведенная классификация говорит о многообразии вариантов СП в зависимости от решаемых ими технологических задач, что определяет их структуру и состав конструктивных элементов.
В производственных условиях обычно СП рассматривают как стапельносборочную оснастку, выделяя;
приспособления для узловой сборки, в том числе для сборки панелей;
приспособления для сборки секций;
приспособления для сборки отсеков, агрегатов;
стенды для комплектации секций, отсеков;
стенды для стыковки и отработки агрегатов;
разделочные стенды;
настилы к приспособлениям, стапелям и стендам.
1.2.	Структура и элементы сборочных приспособлений
По своей структуре, вне зависимости от рассмотренных классификационных групп, типовые СП состоят из пяти характерных групп элементов [5]:
1	.Несущие (каркасные) - силовая часть СП, гарантирующая жесткость конструкции и неизменность положения сборочных баз. Несущие элементы (НЭ) или несущая система приспособлений (НСП) включают (рис. 1.1):
а)	каркасы и их элементы - колонны, стойки, балки и т.д.;
б)	фундаментные плиты, основания, кронштейны соединительные и опорные и т.п.
2	.Фиксирующне (базовые) элементы (БЭ) или базовая система приспособлений (БСП), определяют положение собираемых элементов конструкции и их расположение относительно конструктивных осей изделия. В эту группу входят ложементы и рубильники, определяющие, в основном, аэродинамические обводы объектов сборки; фиксаторы стыка, точек навески элементов механизации; упоры и т.п.
З	.Установочные элементы (УЭ) - связующие звенья между фиксирующими и несущими элементами. В их состав входят стаканы, вилки или заливочные элементы (ЗЭ).
4	.3ажнмиые элементы (ЗЭП) - обеспечивают надежность фиксации устанавливаемых элементов конструкции в заданном чертежом положении.
5	.Вспомогательные элементы (ВЭ) - предназначаются для создания нормальных условий работы на СП и повышения производительности труда. К ним относятся системы:
а)	обслуживания (рабочие площадки, лестницы, стремянки и т.п.);
б)	передвижения (транспортные тележки, колесные опоры, ленточные конвейеры и т.д.);
в)	механизации (привод подвижных частей приспособлений, спецустановки для сверления и клепки: СЗУ, пневмоскобы, СПА и др.);
г)	электроснабжения - электропривод, пневмо-гидромагистрали, по которым подается энергия;
д)	контроля правильности положения контура и разъемов - реперные, кондукторы КФО, эквидистантные шаблоны и т.п.;
е)	хранения - оргоснастка, стеллажи, спецплощадки и т.п.
Каркасы не имеют непосредственного контакта с собираемыми элементами сборочной единицы. Это дает возможность для расширения унификации и стандартизации. Они характеризуют конструктивную схему СП, которая определяется
Типовая схема сборочного приспособления
1 - объект сборки; 2 - колонна; 3 - основание; 4, 5 - верхняя и нижняя балки; 6 - плита стыка; 7 - плита-фиксатор; 8 - рубильники; 9 - ложементы; 10 - установочные элементы (стаканы); 11 - заливочные элементы; 12-блоки колонн каркаса; 13-прижимы; 14-стойка; 15-лестница; 16-рабочая площадка.
Рис.1.1
составом элементов каркаса и их компоновкой. Конструктивные и компоновочные схемы СП, элементы их конструкции представлены на рис. 1.2 и в приложении 3.
Конструктивные схемы и компоновка элементов сборочных приспособлений
1. Портального типа
2,Консольного типа
5. Многобалочные
б.Эстакадного типа
7. Стойки
8. Установочные элементы а
9.Элементы подъема ложементов и рубильников
1 - колонны; 2 - основания; 3 - балки; 4 - стойки; 5 - кронштейны;
6 - рубильники; 7 - стаканы; 8 - заливочные элементы; 9 - стапельные плиты; 10 - ложементы; 11 - механизм поворота; 12 - механизм подъема ложементов и рубильников; 13 - фундаменты.
Рис. 1.2
1.3.	Анализ конструктивно-силовой схемы сборочных приспособлений
Приведенные компоновки СП (см.рис.1.2) показывают, что приступить к проектированию приспособления в учебном проекте можно будет лишь, произведя анализ существующих конструктивных схем как по альбомам оснастки [2], так и по разработанным на базовом предприятии. Для студентов специальности «Самолете- и вертолетостроение», обучающихся в Авиационном филиале УлГТУ, основой такого анализа являются аналоги и прототипы сборочных приспособлений, используемых на АО «Авиастар», материалы по которым они подбирают во время прохождения производственных практик и при проведении лабораторных работ по технологии сборки самолетов.
Поскольку учебное пособие используется как при курсовом, так и при дипломном проектировании, анализ конструктивно-силовой схемы рассматривается применительно к СП и узловой, и агрегатной сборки. При этом оцениваются :
назначение СП согласно классификации (операционные, общей сборки, комплектовочные и т.п.);
конструктивные особенности каркаса (портальной, консольной схемы, стационарные или перемещаемые и т.д.), т.е. определяется тип СП по его конструктивной схеме;
состав колонн, стоек, балок, установочных и фиксирующих элементов, степень их унификации и нормализации, т.е. возможности использования в других аналогичных СП;
параметры сечений элементов каркаса, используемых на АО «Авиастар» аналогичных СП, их рациональность с позиций оптимальности по металлоемкости, жесткостным характеристикам, видам крепления между собой;
виды целесообразных прижимов, их количество; метод базирования элементов конструкции объектов сборки, их влияние на обеспечение заданной точности сборки.
Проведенный анализ позволит более эффективно разработать технические условия (ТЗ) на проектирование СП и точнее определить расчетную схему; установить оптимальные конструктивные параметры приспособления, каковые не будут определяться расчетом.
Студент на базе такого анализа имеет возможность решить вопрос повышения степени унификации и нормализации СП, доведя этот параметр до возможного показателя Кс н = 0,85...0,9, что характерно для оптимальных конструкций экономически выгодных приспособлений авиационной отрасли.
1.4.	Требования, предъявляемые к сборочным приспособлениям
1.4.1.	Общие и технологические требования
Основными требованиями к СП, обеспечивающими их функциональное назначение являются :
обеспечение заданной точности сборки изделия в соответствии с ТУ, что определяет точность изготовления самого приспособления;
постоянство заданных размеров и положения базовых поверхностей (сборочных баз) при изменении условий в течение всего периода эксплуатации;
необходимая жесткость с целью сохранения точности в течение всего периода эксплуатации между регламентными осмотрами и ремонтами;
удобное положение деталей, узлов при сборке, их однозначная фиксация с возможностью расширения механизации и автоматизации сборки и экономии производственных площадей;
снижение металлоемкости при заданной жесткости и экономичность в изготовлении;
минимальное количество подгонок, промеров, разметок и т.п. при точном выполнении технологии сборки;
возможность и простота контроля размеров и форм, точности сборки;
возможность выполнения всех необходимых технологических процессов, в том числе закладки собираемых элементов и выемки готовых изделий из оснастки, с учетом места установки оснастки, высоты задания и грузоподъемности верхнего транспорта;
соблюдение принципа единства и постоянства баз и осей для построения всего комплекса оснастки по каждому агрегату и всему самолету;
технологичность оснастки изготовления деталей и сборочных единиц станочным оборудованием и монтаж ее универсальными средствами;
обеспечение температурной компенсации;
максимальное использование стандартизованных элементов;
введение конструктивных элементов, обеспечивающих рациональный монтаж;
соответствие требованиям технической эстетики, государственным стандартам и другим нормативам;
простота обеспечения потребными видами энергоснабжения;
соблюдение требований безопасности работ при высокой их производительности.
К конкретным СП, в зависимости от их назначения, предъявляется ряд специфических требований, определяемых особенностями собираемых изделий, что указывается в ТУ (ТЗ) на проектирование (по точности, методам базирования, степени нормализации и т.п.).
1.4.2.	Конструктивные требования
Основными из конструктивных требований являются :
каркас оснастки должен обеспечивать удобные подходы при работе и достаточные зазоры при закладке собираемых элементов и выемке собранных изделий, обеспечивая его максимальную жесткость и минимальную металлоемкость;
стаканы для заливки вилок, кронштейнов и других фиксаторов, по возможности, не должны врезаться в балки;
обводообразующие элементы оснастки должны быть спроектированы под механообработку на станках с числовым программным управлением (ЧПУ),
должны быть заданы шагом (дистанцией) в зависимости от жесткости обшивки и конструктивного набора изделия;
в случае сборки по фиксирующим отверстиям (ФО) диаметры ФО и шаг между ними определяются из условия обеспечения требуемой точности геометрии изделия с учетом жесткости фиксируемых сборочных единиц; ‘диаметр ФО должен быть, как правило, 104-12 мм;
фиксаторы должны иметь минимальные вылеты относительно балок и направляющих втулок;
для повышения точности фиксации и уменьшения люфтов длина направляющих втулок должна быть не менее трех диаметров (при этом вылет фиксирующего элемента относительно торца направляющей втулки должен быть не более 1,5 длины втулки);
посадка фиксаторов и других валов в направляющих втулках должна быть не свободнее Н9/19, в основном H7/h6;
для откидных или съемных фиксаторов расстояния между осями штырей должны быть соизмеримы с вылетом;
установка каркаса оснастки на асфальтовое покрытие не допускается, слой асфальта должен быть снят;
оснастка рамного типа в отдельных случаях может не крепиться к полу; крупногабаритная оснастка и оснастка, состоящая из раздельного каркаса, должна крепиться к полу цеха;
при установке оснастки на монолитный цементно-бетонный пол необходимо учесть удельную нагрузку от массы агрегата, оргоснастки и пр. [3]. Если она меньше допустимой для пола, то фундаменты не предусматриваются, кроме случая крупногабаритной и ответственной оснастки, когда в процессе работы возникают большие знакопеременные нагрузки;
при превышении удельной нагрузки по опорам допустимых значений для пола необходимо увеличивать количество опор в оснастке;
рабочее место у СП должно иметь стеллаж для хранения съемных элементов приспособления;
деревянные части стапельно-сборочной оснастки должны иметь противопожарную защиту согласно инструкциям: ТИ 687.25000.00073, ТИ 687.25000.00172 и др.
Проектирование стапельно-сборочной оснастки и ее монтаж должно вестись соответственно нормативно-технической документации: РТМ 686, РТМ 688, РТМ 1223, РТМ 1.4.1864-88, ОСТ 1.5.1695-83 и др. [7, 8, 9, 10, 11,12, 13].
1.4.3.	Типовые требования к параметрам качества оснастки
Под параметрами качества оснастки следует понимать :
все окончательные и промежуточные геометрические параметры, обеспечивающие выполнение требований конструкторской и технологической документации собираемого изделия;
геометрические, жесткостные и пр. параметры, обеспечивающие стабильность геометрических параметров, названных выше, во времени (в течение эксплуатации оснастки);
требования к точности изготовления деталей, сборочных единиц, приспособлении, обеспечивающие выполнение заданной точности изготовляемого изделия, должны быть указаны в чертеже соответственно ГОСТам ЕСКД;
технологические требования, выполнение которых обеспечивает стабильность качества стапельно-сборочной оснастки, а также ее особо ответственных конструктивных параметров во времени, должны быть записаны в технических требованиях сборочного чертежа;
требования к параметрам качества, обеспечивающим точность по обводам, разъемам, узлам навески, стыковки, а также требования, обеспечивающие увязку оснастки и выполнение особо ответственных конструктивных параметров, должны быть указаны в технических требованиях чертежа.
Для каждого выпускаемого самолета (изделия) стапельно-сборочная оснастка должна иметь свою цветовую окраску. Цвет оснастки определяется при запуске изделия распоряжением главного технолога, согласованным с отделом промышленной эстетики предприятия. Согласно данному распоряжению по окончании монтажа СП (стапелей) в цехе окрашиваются нитрокраской:
каркасы сборочной оснастки (колонны, балки, рамы, фермы, рамы плит);
каркасы настилов, полы и откидные площадки настилов.
Согласно существующей общенормативной документации необходимо:
фиксаторы, вилки, кронштейны, прижимы, опоры, опорные элементы стоек, стапельные плиты - окрасить в черный цвет. Перечисленные узлы, имеющие защитное или декоративное химическое или гальваническое покрытие, - не красить;
обводообразующие элементы (ложементы, рубильники и пр.) - окраска «серебрянкой» (кроме выполненных из алюминиевых сплавов);
контрольные элементы приспособлений : фиксаторы и прижимы, кондукторы реперных точек, ре пер-площадки - красить в красный цвет;
узлы, обеспечивающие выполнение особо ответственных параметров, -красить в черно-белую полосу («зебру»);
неметаллические материалы, наклеиваемые на детали сборочной оснастки: перкаль, байка, войлок, фетр, брезент, резина - окрашиванию не подлежат.
2.	ТЕРМИНОЛОГИЯ, ПРИНЯТАЯ В ПРОЦЕССАХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ИЗГОТОВЛЕНИЯ СБОРОЧНОЙ ОСНАСТКИ
2.1.	Терминология технологических отверстий
Для установления единых понятий, используемых в процессе проектирования сборочных приспособлений, и в связи с отсутствием в отрасли единой терминологии на ряд элементов конструкции изделий, технологические процессы и средства оснащения сборки узлов и агрегатов широкофюзеляжных самолетов
появилась необходимость обобщить и определить такую терминологию технологических отверстий, методов и элементов процесса сборки узлов и агрегатов, сборочной оснастки.
Таблица 2.1
Терминология технологических отверстий
Термины	Условные обозначения	Определение, назначение
1	2	3
Сборочные отверстия (стыковочные отверстия)	СО	Отверстия, предназначенные для установки во взаимное расположение соответственно чертежу деталей, узлов и агрегатов, без использования оснастки, выполненные в сопрягаемых элементах конструкции заранее и раздельно
Координатно-фиксирующие отверстия	КФО	Отверстия, выполненные в единой координатной сетке (пх50) в деталях собираемого изделия и элементах СП. Обеспечивают установку элементов конструкции в сборочное положение в упрощенном СП. Единственные отверстия, наносимые на чертежах собираемой конструкции
Фиксирующие отверстия (установочно-фиксирующие)	ФО (УФО)	Отверстия, предназначенные для установки деталей и узлов в оснастке, просверленные заранее на предварительных этапах сборки или их изготовления
Контрольные отверстия	ко	Отверстия, просверленные в сопрягаемых деталях после их установки в положение, предусмотренное чертежом, и используемые при повторной сборке узла
Направляющие отверстия	но	Отверстия предварительного диаметра в одной из деталей, используемые для сверления по местам соединения в сопрягаемых деталях
Базовые отверстия (установочнобазовые)	БО (УБО)	Отверстия в технологической оснастке, расположенные на базовых осях или расстояниях от них кратных 50 мм, и используемые для изготовления контроля и увязки
В общем случае все технологические отверстия, применяемые в процессе сборки для установки деталей, узлов, секций, как с использованием оснастки, так и путем непосредственного совмещения отверстий, являются базовыми отверстиями.
В процессе сборки могут иметь место случаи, когда отверстия одного назначения выполняют функции другого, но эти явления временного порядка и присущи какому-то одному этапу сборки и практически не меняют существо, заложенное в определении термина. В качестве примеров можно привести следующие :
а)	агрегаты по конструктивно-эксплуатационным разъемам фиксируются в стапелях по специальным (стапельным) плитам по стыковочным отверстиям (СО) в профилях, то есть стыковочные отверстия выполняют роль ФО. Впоследствии агрегаты стыкуются между собой по СО вне оснастки;
б)	после сборки узла в оснастке и выполнения КО узел разбирается для производства подготовительных операций перед герметизацией, а затем собирается вновь по КО вне оснастки, то есть КО являются на данном этапе сборочными (стыковочными) отверстиями.
2.2.	Терминология методов и элементов процесса сборки узлов и агрегатов
В используемой как учебной, так и производственной литературе [6, 15], в том числе и в стандартах предприятий, в данном вопросе используются разные подходы и не идентичные определения [1, 3, 4, 5, 12]. Принятая в учебном пособии [14] и рекомендуемая для студентов и специалистов промышленности терминология приводится в таблице 2.2.
Таблица 2.2
Термины	Определения
Сборка по сборочным отверстиям	Сборка, проводимая без оснастки, при которой положение деталей (узлов), предусмотренное чертежом, достигается совмещением СО в сопрягаемых элементах
Сборка по фиксирующим отверстиям	Сборка, при которой положение деталей, узлов и панели, предусмотренное чертежом, достигается установкой их в оснастке по ФО (КФО) в элементах конструкции
Сборка от внешнего контура обшивки	Сборка, при которой положение обшивки и панелей, предусмотренное чертежом, достигается установкой их на обводы базовых элементов оснастки, выполненных по внешнему контуру обшивки
Сборка по технологическому каркасу (от внутреннего контура обшивки)	Сборка, при которой положение обшивки и панелей, предусмотренное чертежом, достигается установкой на обводы макетных элементов каркаса и базовых узлов, выполненных по внутреннему контуру обшивки
Сборка по поверхности каркаса	Сборка, при которой сначала собирается каркас, поверхность которого является базовой, а затем устанавливают на него обшивку (панель)
Продолжение таблицы 2.2
1	2
Сборка по ОСБ (отверстия под стыковые болты)	Сборка, при которой установочные поверхности (стыковочные отверстия) стыковых узлов, профилей или кронштейнов изделий совмещают с базовыми поверхностями СП и соединяют фиксаторами
Сборка по базовой детали (привалочным поверхностям)	Сборка, при которой устанавливаемые в узел детали базируют по поверхностям другой (базовой) детали (поверхностям сопряжения)
Базовый узел (деталь)	Узел (деталь), используемый для установки сопрягаемых с ним деталей и узлов по его обводам, отверстиям или базовым линиям (поверхностям)
Главный узел	Базовый узел, с которого начинается процесс сборки агрегата, используемый для установки других базовых узлов и макетных элементов каркаса без помощи фиксирующих устройств СП.
Секция панели	Элементарная часть технологического членения обшивки агрегата или отсека с продольными и (или) поперечными элементами каркаса
Панель	Конструктивное или технологическое членение агрегата или отсека, состоящих из двух или более секций панелей
Технологический болт (заклепка)	Болт (заклепка), применяемый в процессе сборки для временного соединения деталей, узлов и агрегатов
Технологическая накладка	Дополнительный элемент жесткости, временно вводимый в конструкцию узла или агрегата по месту расположения фиксирующих, а также сборочных отверстий, используемых в качестве фиксирующих
Технологический фитинг (кронштейн)	Фитинг (кронштейн), временно устанавливаемый в конструкцию узла (агрегата), имеющий фиксирующее или сборочное отверстие и используемый для установки узлов и агрегатов в оснастке
Выбор методов сборки (базирования) определяет структуру технологического процесса и конструктивно-силовую схему средств оснащения. При этом необходимо иметь в виду, что от принятых определений в порядке исключения бывают и отклонения. Так, при сборке по СО может использоваться и упрощенная оснастка в связи с недостаточной жесткостью собираемых узлов.
2.3.	Терминология сборочной оснастки
Рассмотренные в главе 1 вопросы структуры, классификации, анализа конструктивно-силовых схем СП базируются на принятой терминологии, представленной в таблице 2.3 [12,14,15].
Таблица 2.3
Термины	Определения
Сборочное приспособление	Устройство, предназначенное для установки, фиксации и закрепления элементов собираемого узла или секции агрегата относительно выбранных базовых осей, плоскостей стыка, друг друга и аэродинамического обвода; придания правильной формы в процессе сборки при недостаточной жесткости, а также для связи их в единое целое посредством разъемных или неразъемных соединений
Специальное сборочное приспособление	Сборочное приспособление, предназначенное для сборки одного узла или секции агрегата, имеющее комплект нерегулируемых фиксирующих и зажимных устройств, установленных на раме стационарно
Специализированное сборочное приспособление	Сборочное приспособление, предназначенное для последовательной сборки группы однотипных узлов, секций агрегата, объединенных по конструктивно-технологическим признакам, имеющее комплект регулируемых сменных или стационарно установленных фиксирующих и зажимных устройств
Специализированное сборочное приспособление регулируемое	Сборочное приспособление, позволяющее путем регулирования фиксирующих и зажимных устройств осуществлять последовательную сборку группы однотипных узлов или секций агрегата
Специализированное сборочное приспособление со сменными наладками	Сборочное приспособление, позволяющее путем смены фиксирующих и зажимных устройств осуществлять последовательную сборку группы однотипных узлов или секций агрегата
Специализированное сборочное приспособление нерегулируемое	Сборочное приспособление, имеющее несколько комплектов стационарно установленных фиксирующих и зажимных устройств, позволяющих осуществлять последовательную сборку группы однотипных узлов или секций агрегата
Продолжение таблицы 2.3
1	2
Стапель	Устройство, предназначенное для установки, закрепления и фиксации деталей, узлов и секций собираемого агрегата или его отсека, относительно выбранных базовых осей, плоскостей стыка, друг друга и аэродинамического обвода, придания правильной формы в процессе сборки при их недостаточной жесткости, а также для связи их в единое целое посредством разъемных или неразъемных соединений
Технологическая нервюра (макетная) технологический (макетный) шпангоут	Элементы сборочной оснастки, устанавливаемые в собираемой конструкции по технологическим отверстиям или от оснастки, обводы которых выполнены по внутреннему контуру обшивки и использованные для установки панелей и узлов
Приведенная терминология, безусловно, учитывает государственные стандарты, изданные более десяти- пятнадцати лет назад, но вносит в них и целесообразные коррективы, необходимость которых появилась в соответствии с разработанными в последние годы ОСТами, стандартами предприятий, РТМ и т.п.
X РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ (ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ) НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ СБОРОЧНОЙ ОСНАСТКИ
3.1.	Методы сборки узлов и агрегатов
В производственных условиях для открытия заказа на проектирование технологической оснастки необходимы следующие документы :
ведомость подготовки производства;
техническое задание на проектирование;
бланки заказа оснастки;
ведомость плазово-шаблонной оснастки (ВПШО).
В учебных проектах руководитель определяет студенту программу выпуска объекта сборки, базовый вариант технологического процесса, а значит, и средств его оснащения. Этим самым определяются принятые при проектировании методы базирования (сборки), соответственно программе выпуска обосновываются их целесообразные изменения или корректировка.
Чтобы приступить к разработке технических условий (технического задания), студент обязан определить целесообразные в данном конкретном случае методы базирования и сборки. В курсовых проектах по технологии сборки самолетов и выполнении выпускной квалификационной работы бакалавра ведется проектирование технологической оснастки для сборки узлов, а в дипломных проек-
тах - для сборки агрегатов и их отсеков [5, 14, 16]. Рекомендуемые методы для основных объектов сборки приведены в таблицах 3.1 и 3.2.
Таблица 3.1 Рекомендуемые методы сборки узлов
Методы сборки	Область применения		Характеристика оснастки
	Номенклатура узлов и секций	Конструктивная характеристика	
1	2	3	4
По сборочным отверстиям или базовым линиям (привалочным поверхностям)	Стенки с профилями жесткости, полы, перегородки, балки, нервюры, шпангоуты, плоские панели, диафрагмы Приборные доски, этажерки, контейнеры и т.п.	Узлы с плоскими стенками, усиленные элементами жесткости, являющиеся частью каркаса, не выходящие на внутренний контур обшивки или соединяемые с ним компенсаторами Объемные узлы рамной конструкции, не выходящие на внутренний контур обшивки, предназначенные для размещения различного оборудования	Без оснастки
	Секции панелей фюзеляжа, обтекателей, гондол и несущих плоскостей Секции панелей фюзеляжа, несущих поверхностей	Секции панелей одинарной и двойной кривизны клепаной конструкции с продольным и поперечным набором каркаса Секции монолитных панелей с поперечным набором каркаса, соединяемые посредством заклепок или болтов	Поддерживающие устройства То же
Продолжение таблицы 3.1
1	2	3	4
По фиксирующим отверстиям (КФО)	Панели фюзеляжа, зашивка усиленных шпангоутов и др.	Панели одинарной и двойной кривизны клепаной и клеесварной конструкции с продольным и поперечным набором каркаса	Регулируемые или со сменными насадками специализированные приспособления с установкой профилей шпангоутов, монолитных узлов по ФО
Эт внутреннего контура обшивки	Панели несущих плоскостей (поверхностей)	Монолитные панели с продольными ребрами жесткости, собранные из секций	Специализированные приспособления со сменными наладками
От внутреннего контура обшивки	Шпангоуты, нервюры Лонжероны несущих плоскостей, балки, силовые шпангоуты и нервюры, используемые в качестве главных и базовых узлов	Поперечные элементы, выходящие на внутренний контур обшивки Продольные и поперечные элементы каркаса, выходящие на внутренний контур обшивки	Специализированные приспособления со сменными наладками со сверлением ФО и СО для установки узлов при сборке агрегатов Нерегулируемые специализированные приспособления со сверлением ФО и СО для установки макетных элементов оснастки и узлов при сборке агрегата
От внешнего контура обшивки	Двери, люки, створки, обтекатели, носки, хвостовые части несущих плоскостей (поверхностей)	Пространственные узлы с поверхностью, образующей внешний обвод агрегатов	Специальные приспособления
Таблица 3.2
Рекомендуемые методы сборки агрегатов и их отсеков
Методы сборки	Область применения		Характеристика оснастки и метода сборки
	Номенклатура отсеков и агрегатов	Конструктивная характеристика	
1	2	3	4
По технологическому каркасу и технологическим отверстиям	Кессоны центроплана, крыла, киля и стабилизатора	Межлонжеронные части несущих поверхностей, обшитые панелями монолитной или клепаной конструкции, соединяемые с поперечными элементами каркаса (нервюрами) посредством компенсаторов	Стапели упрощенной конструкции с установкой панелей по внутреннему контуру, обшивки на обводы главных узлов макетных и базовых нервюр, устанавливаемых по технологическим отверстиям (СО и ФО) в собираемой конструкции
	Мотогондолы, капота силовых установок	Агрегаты, состоящие из панелей клепаной или сварной конструкции, в которых по стыкам панелей находятся шпангоуты с обводом, выходящим на внутренний контур обшивки	Стапели упрощенной конструкции с установкой панелей по внутреннему контуру обшивки на обводы макетных и базовых шпангоутов, фиксируемых по стыковым узлам или ФО
По ФО, технологическому каркасу, от внешнего контура обшивки	Рулевые поверхности (навесные агрегаты)	Агрегаты клепаной конструкции, состоящие из каркаса и обшивки, соединяемых между собой без компенсаторов	Стапели упрощенной конструкции с установкой нервюр и лонжеронов по СО и обводам макетных элементов каркаса
	Кабина пилотов, секции пассажирских и грузовых кабин фюзеляжа	Секция агрегата, имеющая в сечении замкнутую или полузамкнутую форму, состоящая из панелей клепаной, клеесварной или монолитной конструкции и шпангоутов с обводом по стыкам панелей	Стапели упрощенной конструкции с базированием части панелей по внешнему контуру обшивки, а другой части - по внутреннему контуру обшивки (по обводам макетных или базо-вых шпангоутов)	
Продолжение таблицы 3.2
1	2	3	4
По фиксирующим отверстиям и от внешнего контура обшивки	Хвостовые ц грузовые секции фюзеляжа, хвостовые секции крыла, оперения	Секция агрегата, имеющая проем в нижней части, состоящая из панелей клепаной или клеесварной конструкции с продольными и поперечными элементами каркаса и силовых балок	Стапели упрощенной конструкции с установкой панелей и силовых балок от внешнего контура обшивки по рубильникам, а других частей - по фиксирующим отверстиям
От внешнего контура обшивки	Закрылки, элероны, триммеры и т.п.	Узлы клепаной конструкции, состоящие из каркаса и обшивки, соединяемые между собой без компенсаторов	Специальные приспособления с рубильниками
В таблице приведены методы сборки составных частей агрегатов. Сами агрегаты : центроплан, концевая часть крыла, стабилизатор и киль, фюзеляж собирают, используя сочетание выше приведенных методов сборки, в стационарных стапелях специальных или специализированных в зависимости от стадии освоения изделий (ЛА) в производстве.
3.2.	Исходные данные для проектирования СП
Для проектирования сборочного приспособления необходимы:
чертежи объекта сборки и входящих подсборок (узлов);
технические требования (ТУ) на сборку и поставку входящих деталей и узлов (карта поставки);
схема сборки и другие директивные технологические материалы (ДТМ);
схема базирования, конструктивно-силовая схема СП, директивный технологический процесс и пр.;
технологический процесс сборки;
программа выпуска изделий, N;
техническое задание на проектирование;
альбомы чертежей унифицированных, стандартизированных элементов СП и типовых компоновок приспособлений в зависимости от назначения объекта сборки;
средства, обеспечивающие механизацию процесса сборки, номенклатура применяемого инструмента и оборудования.
Без тщательного изучения чертежей и ДТМ невозможно спроектировать оптимальной конструкции сборочное приспособление. Следует указать на влия
ние программы выпуска на конструктивные особенности СП. Если заданная программа соответствует мелкосерийному производству, то все операции сборки, как правило, ведутся в одном приспособлении, Увеличение N делает экономически целесообразным применение операционных приспособлений, что значительно упростит приспособления для общей сборки, особенно агрегата.
3.3.	Порядок разработки технических условий (технического задания)
В условиях производства конструктор СП получает задание на проектирование от технолога, разработавшего технологический процесс, а в учебном проекте студент обязан выполнить данную работу в самом начале курсового (дипломного) проектирования самостоятельно, согласовывая с руководителем проекта.
Технические условия (ТУ) устанавливают, в основном, выходные параметры проектируемых средств оснащения процессов сборки : наличие и положение сборочных баз, положение объекта сборки в пространстве, степень заданной точности, металлоемкость, степень унификации и нормализации, условия подходов при сборке, требования по соосности отверстий, термообработке и покрытиям и т.д. [17].
При проектировании СП для сборки узлов и мелких агрегатов обычно ограничиваются ТУ. При проектировании стапелей, стендов, средств механизации и автоматизации разрабатывают техническое задание (ТЗ), которое определяет более широкий объем предъявляемых к проектируемому оснащению требований.
Если назначение приспособления студенту определяет задание на курсовой (дипломный) проект, то другие условия ТЗ он обязан конкретизировать и обосновать, используя материалы лекций, лабораторных работ и опыт базового предприятия, с чем он знакомится в период производственной практики.
Исходя из конструктивно-технологических особенностей объекта сборки и назначения приспособления, студент устанавливает следующие пункты ТЗ и согласовывает их с руководителем:
основные сборочные базы, которые должны быть использованы при сборке;
положение собираемого узла (агрегата) в СП, указания, какие детали должны фиксироваться при сборке;
заданная степень точности сборки по аэродинамическому контуру и стыковым разъемам;
способы закладки узлов и их базирование в СП, необходимость перемещения и способы выемки из приспособления;
необходимость механизации и автоматизации работ в СП, что возможно встроить в приспособление (сверлильные головки типа СПА , клепальные скобы и т.п.);
способы контроля точности изготовления узлов, приспособления и его монтажа на участке сборки (применение шаблонов, макетов, эталонов, оптических и лазерных средств и т.д.);
требования к оргоснастке СП (рабочим площадкам, трапам, лестницам, подводам средств освещения и энергоснабжения);
специальные требования (по технике безопасности, температурному режиму, влажности, условиям монтажа и т.п.).
Уточнение ТУ (ТЗ) студент производит в ходе проектирования СП на консультациях с руководителем проекта. Тщательно проработанные ТУ (ТЗ) сократят сроки и трудоемкость проектирования.
В производственных условиях ТЗ согласовывается с ведущим технологом, начальником конструкторского бюро (КБ) и утверждается начальником отдела, занимающегося проектированием данной оснастки.
На технически сложную и ответственную оснастку ТЗ утверждается главным технологом предприятия (главным специалистом).
Техническое задание является документом, определяющим основные требования, которыми обязан руководствоваться конструктор-разработчик оснастки. ТЗ следует разрабатывать во всех случаях вне зависимости от основания проектирования.
4. ЭТАПЫ И ПОРЯДОК ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ ПРОЦЕССОВ СБОРКИ
В зависимости от задания и объекта сборки студенту может быть предложено проектирование любого из перечисленных в главе 1 средств технологического оснащения (ТО) сборочных процессов. В курсовом проекте обычно разрабатываются приспособления для узловой сборки, реже стапели общей сборки агрегата, стенды из группы контрольно-испытательного оборудования (КИО), средства механизации и автоматизации и спецоснастка для выполнения наиболее ответственных и сложных в технологическом отношении операций. В дипломном проекте - оснастка для сборки агрегатов, отсеков и их секций.
Этапы учебного проектирования не отличаются от тех, что приходится конструктору выполнять в условиях производства. Система ЕСКД предусматривает этапы проектирования :
1.Разработка эскизного проекта (ЭП);
2.Выполнение технического проекта (ТП);
З.Деталирование рабочих чертежей.
Эскизный проект предусматривает решение принципиальных вопросов и их согласование. Именно ЭП составляет основную часть курсового проекта. При этом работа проводится в следующей последовательности :
изучение и анализ исходных данных, выданных в задании на курсовой проект и данных аналога СП;
проработка и выбор схемы базирования и состава базовых элементов;
решение вопросов увязки всей технологической оснастки по контуру и разъемам;
выбор системы координат СП и оптимального положения объекта сборки в пространстве;
расчет точностных параметров при выбранных способах базирования и схеме увязки;
выбор и разработка конструктивной схемы приспособления;
расчет элементов конструкции на жесткость и прочность, исходя из расчетной схемы.
В процессе проектирования студент обязан провести анализ исходных данных, расчет точностных параметров сборки и прочностные расчеты, согласовать их с руководителем проекта. В пояснительной записке курсового проекта (ПЗ) весь ход эскизного проектирования должен быть отражен.
Технический проект - детальная проработка всех узлов и элементов СП. Использование унифицированных, стандартизированных и нормализованных элементов конструкции значительно сокращает трудоемкость проектирования, а потому в этом плане требуется скрупулезная работа. Для оригинальных деталей и узлов ведется их вычерчивание со всеми необходимыми видами, разрезами и сечениями.
При конструировании СП средних и малых размеров эскизное и техническое проектирование совмещают с разработкой чертежей общих видов, что делается и на производстве, и в учебном проекте.
Собственно проектирование студент начинает с разработки конструктивной схемы СП (ТО). Выбрав базовые оси, относительно которых координируется расположение всех узлов приспособления, соответствующий масштаб, вычерчивают контур объекта сборки. В качестве базовых принимают конструктивные оси построения изделий : ось симметрии, строительная горизонталь, плоскость хорд крыла и т.п., соблюдая три основных принципа базирования : единства, постоянства и совпадения баз.
Принцип постоянства баз - соблюдение общности базовых осей для всех видов СП, относящихся к данному объекту сборки;
единства - общие базовые оси СП и изделия; совпадения баз - единство баз при изготовлении деталей и сборке из них узлов. Вокруг контура объекта сборки 1 выстраивают в сетке пх50 (их 100) элементы конструкции СП (рис.4.1), согласно выбранной при эскизном проектировании конструктивной схеме, максимально используя унифицированные и стандартизированные колонны 2, основания 3, балки 4 и т.д.
На выполняемом чертеже размещают положение фиксаторов 5 (их оси), количество которых определяют из условий точности сборки, эскизно их прорабатывают совместно с установочными элементами 6, используя опыт проектирования приспособления - аналога.
В первую очередь прорабатывают контурные (обводообразующие) фиксаторы. Их обычно устанавливают по осям силовых элементов каркаса объекта сборки, но для обеспечения доступа при подготовке отверстий, клепке и т.д. производят смещение на 150-200 мм. Одновременно прорабатываются количество и конструкция зажимных устройств 7.
Схема и параметры сборочного приспособления, принимаемые при проектировании
1 - объект сборки; 2 - колонны; 3 - основания; 4 - балки; 5 - формообразующие фиксаторы (рубильники);
6 ~ установочные элементы; 7 - зажимные устройства; 8 - стапельная плита; 9 - А, Б, В, Г ~ расстояния между объектом сборки и НСП
Рис.4.1
После выбора и размещения фиксирующих и зажимных устройств можно приступить к выполнению технического проекта. На аудиторных практических занятиях у студентов есть возможность прорабатывать конструктивную схему СП и согласовать ее с преподавателем. Доработка конструктивной схемы СП - основная часть технического проекта при курсовом проектировании. При эЯом в принятой координатной сетке определяют положение элементов СП, обеспечивая расстояния А, Б, В, Г. Их задают исходя из следующих положений:
1	.Возможности доступа к местам установки, фиксации деталей, подготовки отверстий, постановки крепежа и выполнения соединений.
2	.Возможности установки деталей и сборочных единиц, выемки собранного объекта сборки из СП (особенно важно при сборке агрегатов).
3.У чета габаритов установочных и заливочных элементов.
Доработка конструктивной схемы заканчивается вычерчиванием элементов НСП в сечениях, разрезах, видах и т.д., конструктивные размеры которых определяются из условий прочностных расчетов.
Как и в производственных условиях, студент в процессе проектирования выполняет в установленном объеме сборочный чертеж СП на одном или нескольких листах, которым присваивается одно общее для всех листов обозначение. Как правило, на первом листе вычерчивается общий вид (одна, две проекции) с необходимым количеством сечений, разрезов, видов и выносных элементов, которые должны полностью отразить увязку всех сборочных единиц оснастки, их компоновку, дать представление о конструкции, габаритах, подходах к изделию, средствах обеспечения взаимозаменяемости и т.д., а также минимальное число позиций сборочных единиц, деталей, стандартных элементов, материалов.
Формат первого листа определяется размерами изображения общего вида. На нем должны быть записаны технические требования и необходимые технологические указания, дана разбивка зон по листам (при обозначении зон) и указание о наличии приспособления зеркально-отраженного вида.
На последующих листах проекта вычерчивают изображения сечений, разрезов, видов и выносных элементов с указанием позиций сборочных единиц, стандартных элементов конструкции, прочих изделий и материалов, не обозначенных на первом листе. Желательно вычерчивание производить на листах формата А1 (24 формат).
Чертежи выполняются в соответствии с требованиями ЕСКД. При этом справочные размеры между осями конструктивных элементов изделия (шпангоуты, нервюры, балки, перегородки и т.д.) и от базовых осей до этих элементов давать без допусков и сносок.
Параллельно с проектированием сборочной оснастки в производственных условиях ведется проектирование необходимой оснастки второго порядка (макеты, шаблоны и пр.) При учебном проектировании такую работу студенту нередко приходится выполнять в дипломном проекте.
5. НАГРУЖЕНИЕ И ДЕФОРМАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ СБОРОЧНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
5.1.	Действующие нагрузки и допущения при расчетах
При прочностных расчетах требуется определить жесткость элементов конструкции, гарантирующую их деформации не выше допустимых, и прочность элементов крепления несущей системы приспособлений. Таким образом, расчету подлежат каркасы СП.
С точки зрения строительной механики каркасы СП являются пространственными, многократно статически неопределимыми системами, распределение усилий в которых зависит как от внешних нагрузок, так и от жесткости составляющих элементов.
Расчет каркасов ведется по статическим нагрузкам. Возникающие динамические нагрузки от ударного инструмента при клепке ни по величине, ни по характеру воздействия не могут оказать существенного влияния на жесткость конструкции и ими обычно пренебрегают.
В общем случае на элементы конструкции СП могут действовать следующие нагрузки, вызывающие деформации:
1	.Собственная масса балок с установочными и заливочными элементами, Мб;
2	.Масса стапельных плит, ложементов и других элементов, которые в процессе эксплуатации СП не снимаются, Мпл\
З	.Масса колонн, кронштейнов, поперечных балок и других несъемных элементов, входящих в конструкцию каркаса СП, Мк.
4	.Масса деталей и узлов, которые снимаются при эксплуатации СП, Мск;
5	.Масса собираемого изделия (объекта сборки),
б	.Масса людей, работающих в собираемом агрегате или находящихся на балках СП, Мр;
7	. У с ил ия распора и прижима элементов собираемого изделия к элементам стапеля, Рр;
8	.Масса вспомогательной оснастки, опирающейся на элементы каркаса СП (помосты, лестницы, подвесной инструмент, привод подвижных элементов СП и т.д.), Мв0.
Действующую нагрузку принято делить на постоянную РПН) в которую входят первые три выше указанных, и переменную Рпр, включающую все остальные возможные виды нагружения. Основной расчетной нагрузкой является Рпр.
Собственная масса балок Мб может не учитываться, так как при их монтаже в инструментальном стенде (ИС) балки находятся в рабочем состоянии, и опоры их расположены в тех же местах, на которые балки опираются в приспособлении. Прогиб балок учитывает сам монтаж.
Прочность стыков колони, кронштейнов с колоннами проверяют по сумме нагрузок Pg = Рпн + Рпр. Значит, действующие нагрузки следует рассматривать
конкретно, согласно принятой расчетной схеме. Важно правильно распределить расчетную нагрузку.
В процессе расчета на жесткость при курсовом проектировании обычно идут двумя путями :
1	.По заданным допустимым деформациям определяют необходимые сечения элементов каркаса;
2.	При выбранных ранее на базе аналогов сечениях элементов конструкции каркаса СП проверяют, не выходят ли прогибы этих элементов за пределы допустимых.
В обоих случаях приходится при строгом соблюдении расчета реальных конструкций раскрывать их статическую неопределимость той или иной степени, что не всегда, например, в курсовом проекте оказывается возможным. Затрудняет расчеты и неопределенность характера заделки концов балок, так как их в реальных конструкциях нельзя отнести ни к классическим шарнирам, ни к условиям жесткой заделки [18].
В целях облегчения практических расчетов используются упрощенные расчетные схемы с внедрением ряда допущений, приводящих к некоторому дополнительному запасу жесткости. При этом весь каркас СП расчленяют на простейшие элементы : балки, рамы, кронштейны и др., для которых можно использовать разработанные расчетные таблицы и графики [5]. Основные допущения сводятся к следующему:
1	.Многопролетные иеразрезные балки заменяют системой однопролет-ных на двух шарнирных опорах (рис.5.1,а);
2.	При всех вариантах конструкции опор двухопорных балок они принимаются шарнирными;
3.	Концы балок считают защемленными, если они закрепляются сверху на колонне или на нижней опоре, при креплении балок к боковой стороне колонны не менее, чем по двум плоскостям (к колонне и кронштейну) (рис.5.1,6);
4.	Если иеразрезная балка закреплена на нескольких промежуточных опорах по одной плоскости на каждой опоре, то заделка считается защемленной для соседних с этими опорами пролетов (рис.5.1,в);
5.	В случае опнраиия балки на короткие нижние опоры (стойки, тумбы) или колонны, жесткость которых Е10п значительно превышает жесткость балки Е1б5 деформациями опор пренебрегают. При соизмеримости Е10п и EI& их рассчитывают совместно.
6.	Если две балки связаны между собой несъемными ложементами (рис.5.1,г) , то их считают работающими совместно.
7.	Если расчетную нагрузку Рпр трудно распределить между балками, то каждую рассчитывают по всей Рпр.
При проведении практических занятий студент уже должен иметь данные для определения расчетной нагрузки и при выбранной конструктивной схеме СП согласует с преподавателем распределение нагрузки по элементам конструк-
Расчетные схемы сборочных приспособлений с учетом принятых допущений
1 - балки; 2 - кронштейны; 3 - колонны; 4 - ложемент; 5 - расчетная схема
Рис. 5.1
ции, принятые допущения и расчетные схемы, а затем самостоятельно приступает к расчетам.
5.2.	Допустимые деформации элементов сборочных приспособлений
Сборочные приспособления представляют собой как бы нормальные калибры для собираемых в них изделий. Но для калибров точность изготовления делают на порядок выше, чем изделия, которые ими проверяют, а сделать то же самое для СП практически невозможно из-за сложности формы и габаритов.
Производственный опыт показывает, что доля погрешности СП в суммарной погрешности собираемых изделий в зависимости от принятых средств увязки и методов базирования составляет 30 ... 50%. Учитывая допуски на обводы современных ЛА в зависимости от их назначения и функционального назначения объекта сборки в пределах = 1,0 ... 1,5 мм [19], можно установить суммарную погрешность СП, равную
(0,3 ...0,5). 6ЛА
= (1,0... 1,5) • (0,3...0,5) = 0,3.. .0,75мм
В расчетах точности суммарную погрешность СП представляют выражением:
<^=^ + <^ + 4>,	(5.1)
где - погрешность, зависящая от деформации каркаса приспособления;
Sfp - погрешность, возникающая от деформации рубильников;
др - суммарная погрешность изготовления обводообразующих фиксаторов (рубильников, ложементов).
Причем др зависит от погрешностей изготовления обводообразующих фиксаторов дризг, и погрешности их установки в СП друстг Обе приведенные погрешности величины случайные и независимы друг от друга и величина др может быть определена
♦	(5.2)
Современное производство, как показано в работах [14, 15, 19], обеспечивает изготовление рабочих поверхностей рубильников (ложементов) с погрешностью +0,1 мм и не выше 0,2мм. Их установка в СП с использованием ИС производится с погрешностью, не превышающей 0,2-0,Змм.
Тогда величина др будет в пределах
Зр <. 7о,22+О,32 = -Уадз = 0,36 = о,4мм;
<5р < 0,4лш,
а допустимая погрешность от деформации элементов СП остается не более
4fc+ dfp~ дпр - др~ 0,75 -0,4 = 0,35мм
Погрешность от деформации определяется величиной смещения в данном направлении точки конструкции под влиянием деформации. Если fK - смещение, вызванное деформацией каркаса, fp - смещение, вызванное деформацией рубильников, то
(fy+8fp>=fK+fP .	(5.3)
Следует учесть, что смещение в заданном направлении, вызванное деформацией каркаса определяется смещением от деформации продольной балки fi, от деформации поперечной балки f2 и от деформации колонн £з
Л =fi +f2 +f3 .	(5.4)
Если рассмотреть типовую конструктивно-силовую схему сборочного приспособления (рис.5.2) и его нагружение в общем случае распределенной нагрузкой q при реальном соотношении размеров СП, то можно определить значения составляющих fK и допустимые деформации элементов конструкции.
В большинстве СП размеры ,/2,/3одного порядка и в первом приближении можно принять	Нагрузка на один пролет продольной балки будет
q^, на поперечную балку также q^, а на колонну - -у. Прогибы продольных и поперечных балок при принятом соотношении размеров и одинаковых заделках концов можно принять yi ~у2.
Деформация сжатия колонн будет значительно меньше деформаций изгиба балок, которые примем соответственно усж и уиз. Их значения в пределах упругой деформации можно записать [20].
р ./	р -^3
(5.5) ЕГ	HjJ
где РСЖ=^,РИЗ=^ -
F -
J -
Е -
А -
соответственно, силы сжимающая колонну СП
и изгибающая продольную балку;
площадь поперечного сечения колонны;
момент инерции поперечного сечения балки;
модуль упругости первого рода;
коэффициент, зависящий от вида нагрузки и опор.
Соотношение рассматриваемых перемещений —— определится с учетом (5.5): Уиз
q£2
Усж _ 2EF = J	п
Уиз	2A-F-e
Для рассматриваемых задач величина А (табл.5.1) не может быть меньше Л =	и, полагая сечения балки и колонны одинаковых размеров, выполненных
сваркой из двух швеллеров (рис.5.2,б), можем установить предельную величину деформаций СП.
Типовая силовая схема сборочного приспособления
Типы балок
а - схема нагружения; б - сечение балки; - соответственно ширина пролета, длина поперечной балки, высота колонн, Н~ высота балки
Рис.5.2
Из (5.6) очевидно, что увеличивается с увеличением — и уменьшени-
У из
ем длины балки. Как правило, швеллеры для изготовления балок используются с Н < 3 00мм. Для такого профиля при Н - 300мм имеем [20]
При I = 300 см, что является обычно наименьшей длиной балки, получаем из (5.6) 384 143,5	Л1^
Усж =	: —у • У„ = 0Д22уиз « 0,12^.
J * Z* JVV
Значит, деформация сжатия колонны практически на порядок меньше, чем балки. Учитывая, что направление деформаций совпадает с направлением смещений ( по вертикали ) , величины у и f будут аналогичными. Поэтому f2 = fi, a f3 = 0,12ft.
Перемещение от деформации рубильников можно принять соизмеримыми с деформацией продольной балки fp ~f.
Значение коэффициентов (А), (к) и (к/А) в зависимости от вида нагружения и типа опор балок
Таблица 5.1
А	к	к/А
1/3	1	3
1/8	1/2	4
1/48	1/4	12
5/384 (Р = ^)	1/8	9,6
0,01304 (х=0,519) (Р = ^/2)	0,128 (х=0,577) (Р = ^/2)	9,8
Тогда полное смещение, вызванное деформацией (5.3) f-fK +fP -fi +fi + 0,12f +// - 3,12ft f 0 35
ИЛИ f\ = ~~~~~ = —— = 0,112»0,1лш , \ 3,12 3,12
Таким образом, f = (уиз)тах - 0,1мм. И чтобы обеспечить требуемую точность обводов ЛА, геометрические размеры (сечения, длина) продольных балок не должны допускать под нагрузкой прогиб/= 0,1мм, что и принимается во всех расчетах сборочных приспособлений на жесткость.
Обследование крутильных деформации балок показало, что угол закручивания не превышает 15 град. Перевод в линейную деформацию дает перемещение порядка 0,01...0,02 мм при радиусе R-300 мм. Поэтому при нагружении балок с небольшим эксцентриситетом, что соответствует их реальным условиям работы, кручение в расчете можно не учитывать.
5.3. Соотношение допустимых деформаций и напряжений
При расчете СП на жесткость, как правило, проверочные расчеты не ведутся. Это допустимо при определенных соотношениях напряжений и деформаций. Из (5.5) максимальный прогиб балок при поперечном изгибе силой Р
3	М
угаах-Я---, а максимальные напряжения в их сечении сгтах =——.
EJ	W
Для балок с различным видом нагружения и опор можно представить
в виде Мтах ~к- Р-£, а момент сопротивления - в виде W =—, тогда а
В приведенных формулах:
А, к - коэффициенты, зависящие от вида нагрузки и опор балок (приводятся в табл.5.1);
I - длина балки;
Е - модуль упругости первого рода;
J - момент инерции сечения;
а - расстояние от нейтральной оси до наиболее удаленного контура сечения.
Чтобы определить длину балки t, у которой при допустимом прогибе удоп напряжение не превзойдет допустимых значений сггаах < сгдоп , запишем соотноше-
Для принятых условий выражение (5.8а) примет вид
У<х,п = А-£2 адоп к-Е ’в
^-Е -в;
(5.8,6)
£\.^2И-.Е-а \	) & доп
Так как величина прогиба пропорциональна длине балки в 3-й степени, а напряжение - в 1-й степени, то при /, меньшей, чем вычислена по формуле (5.8) (при том же допустимом прогибе), напряжение в балке окажется больше допустимого. Значит, чтобы «ст» не превысили адот должно соблюдаться условие
Откуда
(5-8)
( к 2 -
(5.9)
1> |L\.Xisn-.£.a 1| \^/ & доп
При выполнении условия (5.9) расчет балок можно вести только на жесткость. Можно установить значение £т111 для расчета НСП в условиях Удоп" 0,1мм, что принято для всех расчетов на жесткость, и стали 3, из которой обычно изготовляют каркасы приспособлений. Тогда стдоп ”120 МПа, Е ~ 2-105Н/мм2 * * (МПа).
f к'У
Чем больше — ктем большее значение ^тш при заданных удоп, стдоп будем V А )
к
иметь. Из табл. 1 — = 12 - наибольшая величина и получим из формулы (5.9)
А
(5.10)
(
— <12 при тех же параметрах и
длине, напряжения будут меньше допустимых. Практически балки СП имеют высоту Н от 100 до 400 мм. Для таких балок получим в пределах:
1. ^min =14,1л/50 = 316лш^/7 = ЮОлш,«-•— = 50.
2. ^min = 14,1-7200 =630лш| Н - 400лш,а = — - 200лш к	2	) •
Учитывая, что балки СП всегда имеют большую длину, чем полученные значения , их можно рассчитывать только на прогиб, без расчета прочности.
Для других случаев нагружения, когда
5.4. Распределение нагрузки по элементам приспособлении
Основными расчетными деформациями СП являются деформации от вертикальных нагрузок в вертикальной плоскости. Возможные горизонтальные нагрузки и создаваемые ими горизонтальные деформации обычно не учитывают. Исключение могут составлять нагрузки от распора обшивок, в связи с трудностями обеспечения их поверхности соответственно аэродинамическому контуру и необходимости прижима к рабочим поверхностям обводообразующих фиксаторов, как показано на рис.5.3.
Нагружение рубильника от усилий распора и расчетная схема
а - прогиб/обшивки относительно поверхности рубильника;
б - расчетная схема; 1 - обшивка; 2 - рубильник; А, Б - точки касания поверхностей обшивки и рубильника
Рис.5.3
Отклонение обшивок от рабочего контура рубильника обычно / = 1,0...2,Омм, а находится в пределах от 400 до 1000мм. Для представленной схемы прогиб/определяется формулой
5 q-t
^“384* EJ ’
откуда интенсивность распределенной нагрузки (д) запишется
384-Я-У-/
q~~	5-Г*
Возникающее при этом добавочное внутреннее напряжение Шамало и им пренебрегают. Лишь в случае монолитных обшивок, особенно вафельной конструкции, усилия прижима требуются значительной величины и Да следует учитывать.
Распределение вертикальных нагрузок по несущим элементам СП должно отражать реальное приложение сил, что делает расчет поперечного изгиба балки громоздким. Для упрощения расчетов сосредоточенные силы от рубильников и ложементов заменяют распределенной нагрузкой с интенсивностью (д) постоянной или переменной величины в зависимости от конструктивной схемы СП (рис.5.4). Так при сборке панелей крыла, оперения, хвостовой части фюзеляжа верхняя балка СП (стапеля) наклонна, масса рубильников (ложементов) с эле -
Распределение вертикальной нагрузки между элементами сборочных приспособлений
1 - верхняя балка; 2 - нижняя балка; 3 - рубильники; 4 - колонна;
5 - ложемент; 6 - боковые рубильники
(5.10 а)
(5.10 6)
(5.10)
ментами ЗЭП Мр изменяется пропорционально их длине (в первом приближении). Нагружение балок принимают соответственно рис. 5.4,а, то есть по трапециевидному закону, а интенсивность распределенной нагрузки подсчитывают как показано на рис. 5.4,6.
Если соответственно масса и длина наименьшего рубильника, тк,£к- масса и длина наибольшего рубильника при длине балки I между опорами, интенсивность нагрузки q на прямоугольном участке схемы
W. п q~'
где п - число входящих в нагрузку рубильников.
На треугольном участке
1 (тК-тх)п q' =—€— ' ta наибольшая интенсивность q к определится
_тх • п (тк -тхуп _тк п q" ~t 1 Т~ •
При наличии в пролетах балок рубильников с установленными на них ЗЭП, масса которых существенно больше остальных, нагрузку от них принимают сосредоточенной, что значительно усложняет расчеты балок.
Подобно предыдущему распределяется нагрузка от массы собираемого узла (агрегата). При этом интенсивность нагрузки принимают пропорциональной площадям поперечных сечений собираемой конструкции. Для упрощения, учитывая, что приведенная толщина обшивки по длине объекта сборки меняется незначительно, можно значения q принять пропорционально периметрам П и высотам сечений Н.
Распределение нагрузки между балками СП производят так, чтобы их прогибы при этом были наибольшими из возможных, и зависят от схемы расположения балок и типа подвески рубильников (ложементов).
Для стапелей двухбалочной схемы (рис.5.4,в) принимают :
а)	при расчете верхней балки 1 - массу рубильников Мр , массу объекта сборки Мос с работающими в нем людьми, а также массу установленных на ней фиксаторов;
б)	при расчете нижней балки 2 - также массу рубильников Мр , Мм с работающими, массу фиксаторов, установленных на нижней балке.
Для стапелей трехбалочной схемы (рис.5.4,г):
а)	при расчете верхних балок учитывают массу правых и левых рубильников. Массу Мос обычно не учитывают;
б)	при расчете нижних балок учитывают массу боковых рубильников своей стороны, половину массы и половину массы нижних рубильников (ложементов).
Для стапелей четырехбалочных схем, что имеет место при проектировании ТО сборки отсеков фюзеляжа (рис.5.4,д):
а)	при расчете верхних балок - массу боковых рубильников, прикрепленных к балке, и половину массы верхних рубильников. Массу объекта сборки, как правило, не учитывают;
б)	при расчете нижних балок учитывают массу прикрепленных боковых рубильников, половину массы ложементов, половину массы собираемого агрегата.
Безусловно, замена сосредоточенных сил распределенной нагрузкой вносит в расчеты определенные погрешности, но в учебном проектировании возможно этим пренебречь. В действительности, замена одной сосредоточенной силы, приложенной в середине пролета балки, равновеликой распределенной нагрузкой, приводит к уменьшению прогиба в 1,6 раза и он составляет 0,625 действительного. В случае приложения к балке 8-10 сосредоточенных сил расчетный прогиб составляет 85-90% от действительного, что является допустимым для учебных расчетов.
6. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СБОРОЧНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
НА ЖЕСТКОСТЬ
6.1.	Порядок прочностных расчетов сборочных приспособлений
В условиях производства, прежде всего при отсутствии аналогов, а также при дипломном проектировании, существует следующий порядок расчета СП.
1	.По выбранной конструктивной схеме, учитывая принимаемые допущения, выбирают расчетную схему приспособления.
2	.0пределяют расчетные нагрузки, распределяют их между элементами СП.
З	.Из условий допустимых прогибов находят потребные сечения балок и рубильников стапеля.
4	.Производят уточнения конструкции и нагрузок, как указано п.5.1.
5	.По уточненным нагрузкам производят уточненный расчет сечений балок и вносят необходимые коррективы.
б	.Проводят проверочный расчет прогибов балок.
7	.0пределяют нагрузки, действующие на колонны и фундаменты.
8	.Выполняют расчет колонн и фундаментов.
При курсовом проектировании, как было указано в п.5.1, расчеты ведутся с некоторым отступлением от вышеприведенного порядка.
Для определения действующей нагрузки студент выбирает материал элементов конструкции и подсчитывает их массу, используя выбранные параметры СП. Расчеты начинают с определения прогиба продольных балок = f
6.2.	Расчет на жесткость продольных балок
Определение величины деформаций (прогиба/) производится в общем случае методом и по формулам сопротивления материалов. При этом
•/•)—>	(6.1)
где 4  коэффициент, учитывающий характер распределения нагрузки и вид опор (см. табл.5.1);
Pt - величина каждой z-й нагрузки, Н;
I - длина балки между опорами в см (м);
Е - модуль упругости первого рода в Н/см2 (МПа);
Jx - момент инерции сечения балки относительно оси Х-Х в см4 (см.рис.5.2,б);
EJX~ жесткость профиля, Н-см2 (Н-м2).
Методикой, разработанной кафедрой «Производство летательных аппаратов» КуАИ [5], для практических расчетов выполнено ряд графических зависимостей основных расчетных схем для определения коэффициента А, исходя из простейшего случая, когда балка свободно лежит на двух опорах, а Р действует в середине балки, и А = 1.
Как указано в табл.5.1 для данного простейшего случая
“ 48 EJ~ EJ ’
(6-2)
значит произведена замена коэффициента 1/48 на коэффициент А = 1, что дает возможность пересчитать коэффициенты для любых случаев.
Для шарнирноопертых балок такие зависимости приведены на рис.6.1, для защемленных - на рис.6.2, для рамных конструкций - на рис.6.3. При этом интенсивность нагрузки q показана без стрелок
В случае расчета элемента конструкции при действии только собственной массы, равномерно распределенной по длине t, имеем
5
384
Pt	P-t
- = 0,013^-^-EJ	EJ
(6.3)
Задавшись допустимым значением f = fdOn~®A мм, удалось построить кривые зависимостей АРпр, I и EJ. В расчетах основной нагрузкой является переменная Рпр (рис.6.4,а,б). Здесь в координатах I и АРпр построены кубические параболы для тех значений жесткости балки, которые соответствуют прогибу f- 0,1 мм, при нагрузке балки Р„р посередине пролета (А = 1). По этим графикам, найдя А Рпр при заданной И, находим потребную жесткость балки или рамы К7поотр[5]. По табл.6.1 соответственно EJ потр подбираем размеры сечений нормализованных балок (см.рис.5.2,б) [21].
Расчетные схемы и коэффициенты к расчету шарнирноопертых балок сборочных приспособлений
Д *0,625 A~o,i
Расчетные схемы и коэффициенты к расчету защемленных балок сборочных приспособлений
А=0,/75
4=0,438
Расчетные схемы и коэффициенты к расчетам рам сборочных приспособлений
Графики для подбора сечений балок и рам сборочных приспособлений
а
а — при длине I - О...5ж ; б — при длине I == 5... Юж
Таблица 6.1
Типы и рекомендуемые сечения швеллерных балок
Тип Балки			Ха швеллера	12	14а	16а	18а	20а	24а	27	30
				1	2	3	4	5	6	7	8
	V		Я, мм	120	140	160	180	200	240	270	300
к		3'	В, мм	104	124	136	148	160	190	190	200
			&4407, Н-м2	0,13	0,23	0,35	0,50	0,70	1,34	1,75	2,44
			К/ДО^Нм2	0,09	0,16	0,22	0,30	0,40	0,74	0,83	1,08
			</♦10, Н/м	20,9	26,7	30,6	34,9	39,6	51,7	55,3	63,6
у			№ швеллера	20а	24а	24а	24а	30	30	30	30
		к	Я, мм	250	250	300	350	300	350	400	500
			В, мм	220	260	260	260	320	320	320	320
			^•Ю’.Нм2	1,48	1,77	2,82	4,19	3,39	5,00	6,95	12,1
	.т		К/ЗО^Н-м2	1.67	2,72	3,05	3,37	5,06	5,57	6,07	7,07
			Ф10, Н/м	12,5	84,6	92,4	100,0	104,5	112,2	120,0	136,6
Действительная жесткость балки должна быть не менее расчетной. При оп-
ределении коэффициента А необходимо сначала задаться отношением ж=
EJ^h
EJ2*£
(см. рис.6.3), которое выбирают ных приближений.
К расчету на жесткость продольной балки
на основании опыта или методом последователь-
Пример расчета. Стапель сборки панели имеет продольную балку с расстоянием между опорами I ~ 2000 мм, сваренную из 2 швеллеров № 14 с накладками £ = 10 мм (рис.6.5). Нагрузка балки : масса рубильников, установленных с шагом 500 мм, и собираемой панели шириной В = 1500 мм.
Конструктивно принимаем : длина рубильника £р =2000 мм; ширина рубильника b - 200 мм; толщина рубильника Sp = 30 мм; приведенная толщина панели (с учетом сечения стрингеров fcmp) Snp - 8 мм.
Определяем величину внешней нагрузки
Масса рубильников Рр - Мр • п, где количество рубильников п определится: „ = 2(^55^+ 1) = 10 штук (5 пар), а масса одного рубильника из дюралюминиевой плиты Мр (массовая плотность р — 2,8 г/см3)
Мр = ^р -Ъ-8р ./7 = 200x20x3x2,8 s 34 кг»
Тогда Рр = 34-10 = 340 кг,
Масса собираемой панели
Мп = В < L  Snp  р ~ 150 х 200 х 0,8 х 2,8 = 61 кг = Рп ,
Переменная нагрузка Рпр^Рр+Рп= 340 + 67 = 4070 Н, интенсивность равновеликой распределенной нагрузки на балку qo -	= 20,35 Я/сл/.
Подбираем сечение балки. Соответственно расчетной схеме (см. рис. 6.1, схема 2) устанавливаем коэффициент А - 0,625. Тогда расчетная нагрузка Р-АР^ = 0,625-4070 = 2544, Я. По диаграмме (см. рис. 6.4) для £= 2,0 м находим потребную жесткость EJ. По табл.6.1 принимаем балку нужных размеров сечения НхВ.
Пример расчета. Конструктивная и расчетная схема СП для сборки рулевой поверхности представлена на рис.6.6. Расстояние между колоннами = = 3600лш. Масса объекта сборки 200кг, число пар рубильников - 10, средняя масса пары рубильников - 30 кг, общая масса рубильников МР =300 кг.
Тогда переменная нагрузка Р^ определится
Рпр = 200 + 300 = 500кг = 5000Я, которую принимаем условно равномерно распределенной (рис.6.6,б) и одинаково между верхней и нижней балками.
При подборе сечения иижией балки к переменной нагрузке Рпр для использования приведенных графиков определим поправочный коэффициент по схеме 23 (см.рис.6.2) при а// = 0,1 , который будет А = 0,145. Получим расчетную р
нагрузку А —— = 0,145  2500 s 363Я. По графику рис.6.4 для I - 3,6м устанавлива-2
ем потребную жесткость Я/= 0,47Ю7,Я-jw2, а по таблице 6.1 подбираем сечение балки из сваренных швеллеров № 4 жесткостью EJx =0,5 107,Ял/2 НхВ=180x148, мм.
Конструктивная и расчетная схемы СП для сборки рулевой поверхности
а - конструктивная схема СП; б- расчетная схема СП; в - принятые формы и сечения балок. 1 - продольная балка верхняя; 2 - продольная балка нижняя, защемленная; 3 0- кронштейны; 4 - основание
При подборе сечения верхней балки принимаем схему 28 (рис.6.3). Попра-вочный коэффициент А к переменной нагрузке определится А - Асхп + -у- • ^СХ27 *
По расчетной схеме 11 рис.6.1 при а// = 0,1 имеем АСХ11 =0,745. По расчетной схеме 27 рис.6.3, приняв жесткости балки EJ6 и колонн EJK одинаковыми EJ6 = EJK = 1,75-107,Я-л<2 (сеч.7, табл.6.1) при средней высоте колонн hcp = 1,9jw, вылете балок относительно колонн /2 = 600лш, получим
EL+  hcn 19
<е=	р=^- = 3,17,
EJK£2 0,6
в результате АСХ21 = 16 + 48-ае = 16 + 48-3,17 = 168.
Возможны два варианта сечений балки тип I и тип II (см.рис.6.6).
Вариант 1
1.	В первом приближении задаемся EJ\ = 1,34-107,Я-л<2, как шарнирноопер-той и более нагруженной, чем защемленная нижняя балка, и определим
EJ6£23 1,34-107 0,63
ае=—-—V =  --------—Чг = 0,00072.
EJK£3 1,75  107  З,63
Поправочный коэффициент будет АСХ2& = 0,745 +	х 168 = 0,805.
2
2.	Расчетная нагрузка А<Рпр = 0,805-2500 = 2013, Я .
3.	По графикам (см.рис.6.4) определяем потребную жесткость балки ^=1,08 107,Я-л<2.
Таким образом, принятая жесткость балки и тип сечения удовлетворяют расчетным данным. Необходимость расчета по второму варианту отпадает. Принимаем сечение 6 (см. табл. 6.1) с размерами 240x190 мм.
По приведенной методике ведут расчет и поперечных балок.
В ряде случаев появляется необходимость расчета на устойчивость сжато-нагруженных элементов оснастки типа стоек настилов и лестниц, домкратов винтовых регулируемых ложементов, прижимов и т.п. При этом достаточно воспользоваться формулой Эйлера для определения критической силы Ркр сжатых стержней [20] .
л1 EJ .
p _ p _ ______min
сж Kp O02
где	- приведенная длина стержня;
/	- фактическая длина стержня;
//	- коэффициент приведения длины.
При расчете, например, шарнирно закрепленных ложементов, нагруженных сжатием, ц -1,0; для сжатого винта домкрата считаем один конец защемленным, а другой свободно опертым ц = 2; или // = V2, когда один конец жестко закреплен, а второй принимаем шарнирно опертым.
Таким расчетом, чаще всего проверяем правильность подбора сечения по значениям EJmin.
6.3.	Подбор сечений рам (балок) по расчетным нагрузкам
В конструкторских подразделениях отделов клепально-сборочных работ (ОКСР) предприятий отрасли при проектировании СП используют таблицы, разработанные соответственно стандартам предприятия (СТП). В них учтены группа сложности и компоновочная схема (приложение 3); габаритные размеры : длинах, количество входящих раздельных рам = X, высота Я, размеры сечения Яб (балки, рамы); расчетные параметры сечения : площадь F, момент инерции Jх и т.д. (табл. 6.2).
В таблице 6.2 приведены размеры сечений рам (балок) применительно к конструктивной схеме приспособлений для сборки агрегатов и входящих в них подсборок, с обводными (теоретическими) поверхностями, а также для лонжеронов, имеющих силовые узлы систем управления (рис.6.7).
Табл.6.2 возможно использовать при расчете на жесткость приспособлений для сборки лонжеронов без силовых узлов различных систем и для сборки панелей с большим количеством несъемных ложементов (более 3-х) при X > 5,0jw .
При этом номер швеллера необходимо брать на один меньше указанного в табл. 6.2. Расчетные значения нагрузок и жесткость балок не приводятся.
В учебном проектировании также можно воспользоваться данными табл. 6.2, особенно в случае разработки оснащения сборочных процессов по заданию предприятия для выше приведенного назначения приспособления.
7.	РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СБОРОЧНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
НА ПРОЧНОСТЬ
7.1.	Расчет колони
Наиболее часто колонны СП нагружаются сжимающими силами Р (рис.7.1,а) или сжимающими силами и изгибающим моментом Миз (рис.7.1,6). Так как размеры сечений нормализованных колонн достаточно велики, деформации их сжатия практически ничтожны, а потому расчет на чистое сжатие не проводится. Не проверяются колонны и на продольную устойчивость. При внецентрен-
Таблица для подбора сечений балок рамных приспособлений
Таблица 6.2
Длина Цм	Кол-во раздельных рам	Длина рамы	Высота рамы Н, м	Кол-во жестких связей в раме	Тип, размеры сечения рамы (балки)				Расчетные параметры сечения		
					Тип сечения	№ швеллера	Н6, мм	Вв, мм	Л , 2 СМ	Л» см4	Масса 1 м кг
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
22-26	4	6-7	Более 1,5	-	I	22	220	164	53,4	4220	42,0
				1-2		20а	200	160	50,4	3340	39,6
			Менее 1,5	-		20а	200	160	50,4	3340	39,6
				1-2		20	200	152	46,8	3040	36,8
18-22	3	7-8	Более 2,0	-	П	22а	240	210	99,6		78,0
				1-2		20а	220	160	82,4		64,6
			Менее 2,0	-	I	22а	220	174	57,6	4660	45,2
				1-2		22	220	164	53,4	4220	42,0
16-18	3	6-7	Более 1,5	«	I	22	220	164	53,4	4220	45,2
				1-2		20а	200	160	50,4	3340	39,6
			Менее 1,5	-		20а	200	160	50,4	3340	39,6
				1-2		20	200	152	46,8	3040	36,8
14-16	2	7-8	Более 2,0	-	П	22а	240				
				1-2		20а	220				
			Менее 2,0	-	I	22а	220	174	57,6	4660	45,2
				1-2		22	220	164	53,4	4220	42,0
12-14	2	6-7	Более 1,5	-	I	22	220	164	53,4	4220	42,0
				1 -2		20а	200	160	50,4	3340	39,6
			Менее 1,5	-	I	20а	200	160	50,4	3340	39,6
				1 -2		20	200	152	46,8	3040	36,8
10-12	2	5-6	Более 1,5	-	I	20	200	152	46,8	3040	36,8
				1-2		18а	180	148	44,4	2380	34,8
			Менее 1,5	-		18а	180	148	44,4	2380	34,8
				1-2		18	180	140	41,4	2180	32,6
Продолжение табл.6.2
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
8-10	2/1	4-5									
											
		8-10			П	24	260				
						24	260				
7-8	1	7-8	Более 2,0	-	П	22а	240				
				1-2		20а	220				
			Менее 2,0	-	I	22 а	220	174	57,6	4660	45,2
				1-2		22	220	164	53,4	4220	42,0
6-7	1	6-7	Более 1,5	-	I	22	220	164	53,4	4220	42,0
				1-2		20а	200	160	50,4	3340	39,6
			Менее 1,5	-	I	20а	200	160	50,4	3340	39,6
				1-2		20	200	152	46,8	3040	36,8
5-6	1	5-6	Более 1,5	-	I	20	200	152	46,8	3040	36,8
				1-2		18а	180	148	44,4	2380	34,8
			Менее 1,5	-	I	18а	180	148	44,4	2380	34,8
				1-2		18	180	140	41,4	2180	32,6
4-5	1	4-5	Более 1,5	-	I	18	180	140	41,4	2180	32,6
				1-2		16а	160	136	39,0	1646	30,6
			Менее 1,25	-		16а	160	136	39,0	1646	30,6
				1-2		16	160	128	36,2	1494	28,4
3-4	1	3-4	Более 1,25	-	I	16	160	128	36,2	1494	28,4
				1-2		14	140	116	31,2	982	24,6
			Менее 1,25	-		14а	140	124	34	1090	26,6
				1-2		14	140	116	31,2	982	24,6
Доз	1	Доз	Не зависит от высоты	-	I	14	140	116	31,2	982	24,6
				-		14	140	116	31,2	982	24,6
				-		14	140	116	31,2	982	24,6
				-		14	140	116	31,2	982	24,6
К подбору сечений рам (балок) по расчетным нагрузкам
Рис.6.7
ном сжатии (см.рис.7.1,б) возможно перемещение точки подвески продольной балки в результате изгиба колонны
здесь Рк - действующая на колонну вертикальная нагрузка;
Н - расчетная высота колонн;
е - эксцентриситет действующей нагрузки;
Е - модуль упругости материала колонны.
Для железобетонных колонн наиболее опасны напряжения растяжения, так как могут вызвать трещины. Возникающие напряжения растяжения могут быть подсчитаны по формуле
Схемы нагружения и расчета колонн
(7.2)
где Рк - действующая нагрузка;
е - эксцентриситет нагрузки;
Wnp- приведенная (к бетону) площадь сечения колонны.
Расчет производится по методикам, изложенным в курсах «Сопротивление материалов» и « Детали механизмов и машин».
Необходимо также произвести расчет на вырывание болтов при креплении кронштейнов к стенкам железобетонных колонн и разрыв болтов при креплении к металлическим колоннам (рис.7.1, в).
7.2.	Расчет фиксирующих элементов
Фиксаторы, их соединение в УЭ подвергаются нагрузке, связанной с деформацией объекта сборки в основном от напряжений, вызванных клепкой. Практически определить эти нагрузки невозможно, так как влияющими оказываются многочисленные факторы. Задают расчетные нагрузки из условий эксплуатации СП, исходя из того, чтобы напряжения в деталях не превосходили предел текучести сгг(сг0>2).
Для фиксаторов типа «ухо-вилка» Р/адсч определяется из условий работы на срез [тср ] или смятие [ст^ ] - для подвижных соединений.
,	(73)
где - площадь сечения болта (штыря);
Тер - предел текучести материала на срез, принимаемый равным 0,6 ... 0,7 предела текучести материала на растяжение. Для таких случаев прогиб
р
Л„=1/3-^—*0,1мм ,	(7.4)
EJ
При вертикальной схеме сборки и возможном прогибе верхней балки необходима проверка рубильников на устойчивость при продольном изгибе как шар-нирноопертого сжатого стержня по методикам, изложенным в курсе «Сопротивление материалов».
73, Расчет элементов крепления кронштейнов
В случаях применения СП консольного типа (см. рис. 1.2) продольные балки крепятся к кронштейнам, а они к колоннам болтовым соединением (рис.7.2).
Болты крепления 1 (схема « а») рассчитываются на срез от действующей силы Р$ и на отрыв от действующего момента М = Рб • а;
4Л-Д
'{п/гуь
(7.4,а)
(7.4,6)
где d и dmm - соответственно диаметры
гладкой части и впадин резьбы болта;
п -количество болтов в
соединении.
Полученные значения тср и <зр сравниваются с допускаемыми напряжения-МИ Tcf s[r], ар <[<т].
8.	ЗАВЕРШЕНИЕ РАБОТЫ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Проверив расчетами принятые варианты конструкции элементов приспособления (НСП), заканчивают вычерчивание общего вида и прорабатывают конструкцию фиксаторов и прижимов. При этом первоначально рассматривают обеспечение приспособления стандартизированными элементами [1, 2], учитывают вопросы, изложенные в п. 1.4, то есть оценивают и обосновывают конструктивно-силовую схему СП.
Наибольшую трудность при детальной проработке СП представляет выбор оптимальных параметров фиксаторов формообразующих (контурных) и стыка, которые стандартизировать невозможно. Одновременно решаются вопросы выбора материала.
Так, например, литые рубильники и ложементы (сплав АЛ9) (рис.8.1, в, г) имеют толщину S не менее 20 мм, ширину & = 50...80лш при длине Z<1,0jw и Ь = 100...180лш при длине I = 1,0...2,5л/. Шероховатость поверхности от 2?й1,6 до 12,5. Могут быть цельными (рис.8.1, в) и с законцовками (рис. 8.1, д). Рубильник сборной конструкции (рис.8.1, г) представляет две щеки (лист из Д16Т), соединенные клепкой с профилем, и вкладыш. Их рабочая поверхность может быть обклеена перкалью.
Стапельные плиты (рис.8.1, е) могут быть без каркаса (^<1,0jw) и с каркасом. При £<500лш имеют толщину 5 = 20...25лш, при большей длине -5 - 30...35лш, могут выполняться из стали 3.
Ряд элементов конструкции СП и параметров принимается конструктивно, исходя из требований технологичности, обеспечения условий подхода при проведении сборочных работ и т.п. Проводя компоновку СП, рассматривают возможность механизации и автоматизации сборки : подъем рубильников, установка сверлильных агрегатов (СПА), клепальных скоб, выдвижных рабочих площадок и т.д. (см.рис.1.1; 4.1),
Все принятые конструктивные решения необходимо обосновать, что при проектировании СП в дипломных проектах является обязательным.
В курсовых проектах и ВКР графическая документация по проведенному проектированию составляет 2,5 - 4 листа формата А1. В дипломных проектах технологического направления - не менее 4,5 - 6 листов формата А1, а в случае доведения проектирования до рабочих чертежей /спецчасть проекта/ разработка СП может быть представлена 7-9 листами формата А1.
В последующем описании спроектированного сборочного приспособления обязательно приводится увязка элементов СП между собой, их материал и обоснование его выбора, рекомендуемые методы изготовления, компоновка СП, средства механизации, вмонтированные в приспособления и т.д.
Типовые конструкции фиксаторов сборочных приспособлений
а ~ ложемент носика крыла (оперения); б - профильный фиксатор - упор; в - рубильник СП для сборки панели фюзеляжа; г - рабочие поверхности контурных фиксаторов : 1 - малкованные литые, 2 - малкованные клепаные, 3 - немалкован-ные, 4 - с фиксирующим обводом, 5 - рубильник ножевой; д - рубильники СП для сборки руля; е - фиксатор стыка - стапельная плита.
9.	РАСЧЕТ ОЖИДАЕМОЙ ТОЧНОСТИ СБОРКИ УЗЛА (АГРЕГАТА)
9.1.	Требования по точности, предъявляемые к планеру летательного аппарата
9.1.1 . Требования к качеству внешней поверхности
Проектирование сборочного приспособления невозможно вести при отсутствии требований, прежде всего к качеству внешней поверхности объекта сборки, которые устанавливаются исходя из обеспечения заданных летных характеристик ЛА и возможностей технологической системы производства. Такие требования определяются отраслевыми стандартами:
ОСТ 102 581 - 86 - для самолетов сверхзвуковых маневренных и ограниченно маневренных;
ОСТ 102 507 - 84 - для самолетов дозвуковых скоростей.
Требования к качеству внешней поверхности определены из условий снижения дополнительного сопротивления, обусловленного отступлением от теоретического контура агрегатов в процессе производства [22] и выступающими в поток деталями до 3% от значения сопротивления аэродинамически гладкого самолета при нулевой подъемной силе [19].
Качество внешней поверхности характеризуется :
допустимыми отклонениями аэродинамических обводов от заданных теоретически;
волнистостью и шероховатостью поверхности;
допустимым выступанием крепежа и элементов конструкции типа дверей, крышек люков, створок и т.п.;
допустимыми уступами на стыках листов и агрегатов;
невписываемостью навесных агрегатов в контуры крыла и оперения.
Если обеспечение допусков на волнистость и шероховатость поверхности, на выступание крепежа будет определяться содержанием технологического процесса сборки и технологической культурой производства, то выполнение других факторов, характеризующих качество внешней поверхности, в основном будет зависеть от точности изготовления сборочной оснастки и учитывать их при проектировании СП строго обязательно.
Допустимые отклонения от заданного теоретического контура установлены в зависимости от характера (зон) обтекания агрегатов самолета и приведены на рис.9.1.
Поверхность планера сверхзвуковых самолетов делится на 2 зоны : зона 1 -передние поверхности крыла, оперения до 60% местной хорды, фюзеляжа и мотогондол до 60% их длины; зона 2 - остальная поверхность.
Для самолетов дозвуковых скоростей внешняя поверхность разбивается на зоны 0,1,2.
Нулевая зона : передние участки агрегатов и узлов самолета, на которых сохраняется ламинарный режим обтекания. Границы зоны зависят от качества
Разделение поверхности самолета по зонам точности
б	-------
а - для сверхзвукового самолета; б - для самолета дозвуковых скоростей
выполнения клепки, шероховатости и волнистости поверхности, а потому различны для каждого самолета.
Первая зона:
верхняя поверхность крыла, 15% хорды нижней поверхности крыла и элементов механизации, верхняя поверхность зализа крыла и его нижняя поверхность до 15% хорды бортовой нервюры [19];	t
поверхность от носа фюзеляжа до хвостового стрингера над верхней поверхностью крыла и до 15% хорды бортовой нервюры под плоскостью крыла;
на гондолах двигателей и пилонах - поверхность от носа до 50% их длины;
на хвостовом оперении - поверхность от носка до 50% хорды, а также поверхность рулей направления и высоты. На горизонтальном оперении, установленном впереди крыла, как указано выше для крыла.
Границы первой зоны могут уточняться для конкретного типа самолета, но не должны быть менее указанных.
Как правило, их привязывают к какому-либо конструктивному элементу планера, например, лонжерону крыла, стыковому шпангоуту фюзеляжа и т.п.
Вторая зона : вся остальная внешняя поверхность самолета.
Примером привязки зон обтекания к конкретному самолету может служить самолет ТУ-204. Так, к 1-ой зоне относится верхняя поверхность крыла, включая элементы механизации, поверхность предкрылков, 15% хорды нижней поверхности носков, закрылков, элеронов, зализов (рис.9.2,а). Для фюзеляжа к 1-ой зоне относится внешняя поверхность от 1 до 60 шпангоута. Ко 2-ой зоне, кроме традиционно поверхности хвостовой части, также поверхность носового обтекателя, зоны основного шасси, зализов крыла (рис.9.2,б). Точность выполнения формы и качества внешней поверхности представлена в табл.9.1.
Таблица 9.1
Допустимые отклонения поверхностей фюзеляжа самолета ТУ-204
№ п/п	Виды допустимых отклонений			1 зона	2 зона
1	Волнистость, к = h /Z, не более			0,001	0,003
2	Смещение поверхностей (уступы, выступание, западание), h	обшивки (панели)	против потока	0,1	о,3
			по потоку	0,15	0,3
			продольные	0,2	0,4
		дверей, люков багажных	против потока	0,3	0,8
			по потоку	1,0	1,5
			продольные	1,5	1,5
		окантовки окон пассажирского самолета		-0,2	-0,2
3	Зазоры, 8	несъемные панели		не допускается	
		люков эксплуатационных	против потока	0,5	1,0
			продольные	0,8	1,5
		двери, люки багажные		2	2
4	Плавные отклонения от теоретических обводов, ДЛ, не более			1	2
Зоны обтекания самолета Ту-204
а - крыла; б - фюзеляжа; в - зазоры в разъемных и неразъемных соединениях фюзеляжа: 1 - обшивка, 2 - стык панелей, 3 - дверь, 4 - дверной проем
Числовые значения допуска 3ЛА на отклонение от теоретического контура задаются по зонам для каждого конкретного самолета. Допуски могут быть симметричными относительно теоретического контура и асимметричными (рис.9.3).
Примеры задания допусков на обводы
а - сверхзвуковой самолет, М = V/а « 3; б - самолет Ан-124; в - самолет Ту-204, стык люк-обшивка; г - фюзеляж вертолета Ми-8, зона силового шпангоута
Рис.9.3
Характер их изменения в зависимости от скорости полета можно представить графиками рис.9.4.
Зависимость допуска на аэродинамические обводы от скорости полета
Аналогично задаются условия обтекания выступающих в поток деталей, в том числе элементов крепежа. Зазоры на стыках должны быть заполнены специальной пастой, шлицы головок винтов должны быть повернуты по потоку и т.п. Требования к качеству внешней поверхности после окончательной отделки в серийном производстве и ремонте определены ОСТ 1.02507-84.
9.1.2. Допуски на геометрические размеры агрегатов и расположение деталей каркаса
Выше приведенные отклонения от теоретического контура в сечениях являются определяющими при расчете точности сборки и разработке ТУ на проектирование СП. Задается также и максимально допустимая погрешность линейных размеров агрегатов при их изготовлении. В табл. 9.2 приведены среднестатистические данные допусков на длину хорды крыла А£>к и оперения А£>0, размаха крыла Мк и оперения Мо, на длину фюзеляжа Д£ф в зависимости от скорости полета самолета. Аналогичные данные приведены в табл.9.3 по допустимым отклонениям в расположении элементов каркаса планера самолета [19].
Таблица 9.2
мм
Скорость, М = V / а	ы>к	ч.		А*.	АЛ ф
ДО 0,7	±5,0	± 3,0	± 12,0	± 3,0	± 10,0
0,7 -1,0	±5,0	± 3,0	±12,0	± 3,0	± 10,0
1,0-1,8	± 4,0	± 3,0	± 12,0	± 3,0	± 5,0
1,8-3,0	±4,0	± 3,0	± 10,0	± 3,0	± 5,0
Таблица 9.3
мм
Скорость, М = У/а	Крыло, оперение, фюзеляж			
	Расположение нервюр и шпангоутов		Расположение стрингеров на обшивке	
	силовых	рядовых	одинарной кривизны	двойной кривизны
до 0,7	± 2,0	± 3,0	± 2,0	±3,0
0,7-1,0	±2,0	± 2,5	± 2,0	±2,5
1,0-1,8	± 1,0	± 2,0	±1,0	±2,0
1,8 - 3,0	± 1,0	± 2,0	±1,0	± 2,0
Для шпангоутов и нервюр в ТУ оговаривается также допустимый перекос их плоскостей, который обычно соответствует допуску на их местоположение. Этот допуск для стыковых шпангоутов и нервюр не превышает 1,0 мм.
Допуски на взаимное расположение агрегатов ЛА указываются на нивелировочной схеме по координатам нивелировочных (реперных) точек, выражаются в допусках на взаимное положение соответствующих точек.
При проектировании сборочных приспособлений учитываются и специальные требования по точности : допуски на выполнение поверхностей стыков и разъемов, на совпадение отверстий под стыковые болты, установку органов управления и т.п.
9.2.	Основные понятия и формулы расчета
Вследствие производственных погрешностей, возникающих на различных этапах изготовления сборочной единицы и входящих деталей, их действительные размеры отличаются от предусмотренных чертежом и техническими условиями. Причинами погрешностей являются как методы переноса размеров и методы базирования, так и погрешности изготовления сборочной оснастки. Величина погрешностей в значительной степени определяется схемой увязки всей используемой оснастки и точностными характеристиками переноса размеров на отдельных этапах сборки.
Для обеспечения качества изготовления собираемой конструкции разрабатывают схему увязки заготовительной и сборочной оснастки и производят расчет предполагаемой точности. Эта работа является итогом разработки технологического процесса сборки узла или агрегата.
Различают:
заданную (требуемую) точность, которую назначает конструктор ОКБ при проектировании изделия и указывает в технических условиях (ТУ);
действительную точность, реально получаемую в результате изготовления изделия и определяемую его измерением;
ожидаемую точность, которую предполагается получить для узла или агрегата в результате выбранных технологических процессов изготовления входящих в него деталей, методов их сборки, методов изготовления и увязки оснастки и т.д.
Ожидаемую точность получают в результате аналитического расчета, выполненного по определенной методике на этапе завершения проектирования технологического процесса сборки и его оснащения.
В курсовом (дипломном) проекте задачей студента является выполнение расчета ожидаемой точности, сопоставление ее с заданной точностью на узел или агрегат по ТУ. При неудовлетворительных результатах студент обязан внести в технологические и конструкторские решения соответствующие изменения, которые необходимы для гарантированного получения ожидаемой точности, соответствующей заданной по ТУ. Для расчета ожидаемой точности применяется аппарат теории размерных цепей, с которым рекомендуется ознакомиться по учебнику [1, 4, 6]. При этом, когда необходимо произвести расчет ожидаемой точности узла или агрегата, например, по отклонению от теоретического контура, т.е. вдоль линии, перпендикулярной теоретическому контуру, используется теория линей
ной размерной цепи. Как известно, размер замыкающего звена для линейной размерной цепи определяется по уравнению размерной цепи :
(9.1)
1=1
где - составляющие звенья размерной цепи;
£ - передаточное отношение, характеризующее влияние составляющих звеньев на замыкающее звено. £ =+1 для «увеличивающих»
звеньев, т.е. для звеньев, величина которых увеличивает величину замыкающего звена; £ = -1 для «уменьшающих» звеньев, т.е. для звеньев, величина которых уменьшает величину замыкающего звена.
Если составляющие звенья размерной цепи выполнены с производственными погрешностями , то замыкающее звено будет иметь погрешность, определяемую уравнением производственных погрешностей:
SL^-^rS, .	(9.2)
1=1
Из вышеизложенного следует, что студентам при решении задачи по расчету ожидаемой точности агрегата или узла необходимо составить и решить уравнение погрешностей замыкающего звена (9.2). При этом в качестве составляющих погрешностей, образующих итоговую погрешность агрегата, следует взять погрешности, появляющиеся на всех этапах получения L3aM - погрешности изготовления деталей, агрегата и элементов оснастки, входящие в размерную цепь, а также погрешности, возникающие от деформаций при клепке, изменениях температуры и т.д.
Решение уравнения производственных погрешностей (9.2) может быть выполнено расчетом на максимум - минимум, когда величину ожидаемой точности агрегата получают в случае самого худшего сочетания всех погрешностей, то есть при их сложении. Теоретически более правильным является методика расчета, основанная на принципах теории вероятностей. В этом случае решение уравнения погрешностей сводится к определению двух основных характеристик погрешности замыкающего звена [5]:
-	координата центра группирования погрешностей сборки ;
-	половина поля погрешности замыкающего звена (среднеквадратичное отклонение).
Для агрегата, например, фюзеляжа, расположение полей указанных погрешностей и допусков, заданных техническими условиями (ТУ), в этом случае будет выглядеть согласно схеме (рис.9.5).
Расположение полей допуска
Рис.9.5
Как следует из схемы, верхнее и нижнее предельные отклонения замыкающего размера собранного агрегата будут равны соответственно :
(9.3)
HOr=^r-3r	(9.4)
Согласно теории вероятностей величины и определяются по формулам :
А£=£(£Л+^А),	(9.5)
t=l	f
(9-6)
V /=i	>
где n - количество звеньев, участвующих в формировании замыкающего звена (размера);
А( - координата середины поля допуска составляющего звена;
- половина поля допуска составляющего звена;
at - коэффициент относительной ассиметрии распределения погрешностей составляющего звена;
К. - коэффициент относительного рассеивания размера составляющего звена.
Для технологических процессов получения размеров, характеризующихся нормальным (по закону Гаусса) распределением погрешностей, величины at и К, соответственно равны 0 и 1. Для техпроцессов, не имеющих нормального распределения погрешностей, параметры а, и X, определяются экспериментально и приводятся в справочных материалах.
Координата середины поля допуска составляющего звена равна
ВО,+НО,
*	2
где ВО, - верхнее и HOi - нижнее предельные отклонения. При симметричном расположении поля допуска А. = 0.
Половина поля допуска составляющего звена равна Л ВО,-НО, Si=' ~2 “•
Полученные в результате расчета величины ожидаемых отклонений не должны превышать отклонений, заданных техническими условиями на изделие. В таблице 9.4 приведены среднестатистические данные о допустимых отклонениях аэродинамических поверхностей для современных самолетов, для скорости полета соответственно М ~ 0,75 - 0,85.
Таблица 9.4
Агрегат	Части агрегатов	Отклонения, мм
Фюзеляж	Носовая часть Средняя и хвостовая части	±1,0 ±2,0
Крыло, стабилизатор	Передняя часть (против потока) Задняя часть (по потоку)	+ 1,0 ±2,0
Киль	Центральная и хвостовая части	±2,0
Мотогондола	Передняя часть (против потока) Задняя часть (по потоку)	±1,0 ±2,0
9.3.	Производственные погрешности
Производственные погрешности зависят от характера переноса размеров с первоисточника на заготовительную, сборочную оснастку и входящие в сборочную единицу детали.
Погрешности, определяющие точность выполнения собираемых изделий, можно разделить на три основные группы, как это показано в таблице 9.5 [3,5].
Таблица 9.5
Группа	Вид погрешности	Обозначение
Погрешность исходного элемента, от которого начинается сборка	Погрешность изготовления базовой детали (при сборке по СО)	^баз
	Погрешность изготовления приспособления для сборки	Зпр
Погрешность увязки	Погрешность взаимной увязки сборочных отверстий базовой и устанавливаемой деталей	Ссо(дет! - дет!)
	Погрешность взаимной увязки рабочего контура приспособления и устанавливаемой детали	Ст(пр-дет)
	Погрешность взаимной увязки сборочных приспособлений	С пр (объект! -объект!)
	Погрешность увязки контура и координатно-фиксирующего отверстия детали	СЬ,т(.К<>Н- ~ КФО)
	Погрешность увязки контура и сборочного отверстия детали	СЛа,(кон.-СО)
	Погрешность взаимной увязки контуров базовой и устанавливаемой на нее деталей	С^.(3ет1-дет!)
Погрешности, не зависящие от ме-года базирования	Погрешности, вызванные деформацией от клепки, сварки	^кя,^св
	Погрешности, вызванные температурными изменениями	3t
	Погрешности, вызванные деформациями сборочных приспособлений	Sf
	Погрешности, вызванные изменением толщины материала	3S
Для технологических процессов изготовления самолетных деталей и элементов сборочной оснастки, а также для методов переноса размеров, применяемых в современном самолетостроении, накоплены статистические данные о возникающих при этом производственных погрешностях, а также о величинах я, и X,, которые приведены в таблице 9.6.
Таблица 9.6
Обозначение этапа	Технологический процесс или метод переноса размера	Отклонение контура, мм	Отклонение между осями отверстий, мм	ai	к,
1	2	3	4	5	6
ТЧ-ТП	Расчерчивание	-ОД;+0,1	-	0	1
ТП-КП	Расчерчивание	0;-0,1	±0,05	0	1
кп-ок	Фотопечать	±0,1	±0,05	0	1
ок-шк	Припиловка	0; -0,15	±0,1	0,5	1,4
шк-швк	То же	0; +0,15	±0,1	0,5	1,4
ШК-ШРД	То же	0;+0,3	±0,1	0,5	1,4
ШРД-ШФ	То же	-0,5; 0	±0,1	0,5	1,4
ШФ-деталь	Фрезерование	±0,2	±0,2	0	1
ШК-ШОК	Припиловка	0;+0,2	±0,15	0,5	1,4
КП-ШМФ	То же	0;+0,1	±0,15	0,5	1,4
ШМФ-рубильник	То же	±0,2	-	0,5	1,4
Рубильник-ПК	Слепок	±0,1		0,5	1,4
ШВК-формблок	Припиловка	±0,2	±0,15	0,5	1,4
КП-ШКС	То же	-0,2;0	±0,15	0,5	1,4
ШКС-КШКС	То же	0;+0,2		0,5	1,4
КШКС-МП	То же	0;-0,2	±0,15	0,5	1,4
ШОК-болванка	Пригонка	0;±0,2	±0,35	0,5	1,4
ПК-приспособление	Фиксация штырями	±0,1	±0,02	0	1
ИС-приспособление	То же	±0,1	±0,02	0	1
МЭ-приспособление	Фиксация штырями	±0,1	±0,1	0	1
Формблок-деталь	Штамповка резиной	0;+0,3	-	0	1
Болванка-деталь	То же	±0,5;±1,3	-	0,2	1,1
ШОК-деталь	Сверление	-	±0,2	0	1
ШКС-штамп	Пригонка	0;+0,3	±0,1	0,5	1,4
Штамп-деталь	Штамповка	±0,2;0	-	0,2	1,1
МП-КЭ	Слепок	0;±0,1	±0,1	0	1
КЭ-МЭ	То же	-0,1;0	±0,1	0	1
ШК-ШГП	Припиловка	0;±0,2	-	0,5	1,4
ШГП-пуансон	То же	±0,2	-	0,5	1,4
Пуансон-деталь	Гибка на ИГР	0;+0,5	-	0,2	1,2
Кондуктор-деталь	Сверление	-	±0,05	0	1
СЧПУ-шаблон	Мех. обработка	±0,1	±0,1	0	1
Продолжение таблицы 9.6
1	2	3	4	5	6
СЧПУ-рубильник (СЧПУ-ложемент)	То же	±0,15	-	0	1
ШКС-копир	Припиловка	0;+0,2	-	0,5	1,4
Копир-обшивка	Штамповка - гибка	+0,5;+1,5	-	0,2	1,1
ШВК-макетный шпангоут	Припиловка	±0,2	±1	0,5	1,4
ПК-макетный шпангоут	Разметка отверстий	±0,1	±0,1	0,5	1,4
9.4.	Влияние метода базировании на точность сборки
9.4.1.	Сборка с базированием на внешнюю поверхность («от обшивки»)
При этом методе базирования деталь, образующая внешний обвод агрегата или узла (например, обшивка или профиль для соответственно фюзеляжа или шпангоута), прижимается к фиксатору наружного контура (ложемента, рубильника) сборочного приспособления специальными прижимами и в этом состоянии осуществляются установка и крепление остальных элементов сборки. В этом случае погрешность выполнения внешнего контура агрегата или узла определяется уравнением
Зсб ~Snp + Sycm +	,	(9-7)
где 8сб - погрешность готовой сборки;
8пр - погрешность сборочного приспособления;
8уст ’ погрешность установки самолетной детали на базовый элемент оснастки, как, например, величина местного зазора между рубильником и обшивкой после установки прижимов;
8KJl,8f,8t - соответственно погрешности, вызываемые клепкой, деформацией при -способления, изменением температуры.
Для расчета ожидаемой точности сборки следует приближенно принять сумму последних погрешностей, равной 40% от общей погрешности сборки, т.е.
^кя	= ^^Сб •
В этом случае получим
0,^=^+^ .	(9.8)
В свою очередь величина 8уст получается из первоначально имеющейся погрешности взаимной увязки контуров детали и приспособления, обусловленной допусками на их изготовление (т.е., например, максимальная величина зазора
между рубильником и обшивкой в ее свободном состоянии), которая впоследствии уменьшается за счет установки вышеупомянутых специальных прижимов и превращается в ряд местных зазоров между приспособлением и деталью (рубильником и обшивкой в ее прижатом состоянии). Вышеизложенное, отражается уравнением:
= Скт (пр. - дет) • Кприж ,
где Скои(пр.-дет) - погрешность взаимной увязки контуров приспособления и детали;
Кприж" коэффициент прижима, отражающий уменьшение величины погрешности установки за счет установки спец, прижимов.
Ясно, что при увеличении количества прижимов детали к приспособлению величина погрешности установки уменьшается. В таблице 9.7 приведены величины Кприж в зависимости от количества прижимов в приспособлении.
Таблица 9.7
Кол-во прижимов	2	3	4	5	7	8
/ // пр 1 * дет	0,9	0,5	0,33	0,25	0,18	0,15
к	0,85	0,6	0,5	0,3	0,2	0,1
£дет - длина детали;
£пр - расстояние между соседними прижимами.
Итоговая формула для расчета ожидаемой погрешности сборки, выполняемой методом «от обшивки», будет иметь вид :
^пр + кон. {пр. - дет)- К приж
5"=~----------М’	(9<9)
Этой формулой следует пользоваться при расчете погрешностей для узлов типа нервюр, шпангоутов, лонжеронов, собираемых в сборочных приспособлениях, имеющих фиксаторы (ложементы, рубильники) внешнего контура, так как обводообразующие детали этих узлов могут быть прижаты к фиксаторам, а также агрегатов, для которых имеется технологическая возможность ведения сборки от «обшивки».
9.4.2.	Сборка по сборочным отверстиям
При этом методе сборка происходит без приспособления. Поэтому в качестве исходного элемента, от которого ведется сборка и происходит накопление погрешностей, берется одна из деталей конструкции самолета (базовая).
Так, для сборки по СО стенки 3 нервюры с двумя (дет.1, дет.2) поясами (рис. 9.6) уравнение ожидаемой погрешности узла по размеру от верхнего до
К расчету точности сборки по сборочным отверстиям
В
а - элементы конструкции нервюры; б - соединение по СО; в - погрешность детали «пояс»
Рис.9.6
нижнего пояса по сечению А-А будет иметь вид :
= **, + (кон - СО) + См (кон - СО) + ^ + 2^ ,	(9.10)
где	5^ - погрешность базовой детали (стенки);
Cdemi (кон-СО), Сдет2 (кон - СО) - погрешности увязки контура и СО первого и второго пояса, фиксированных штырем 4;
- погрешность от клепки;
2^кс - погрешность фиксирования базовой и устанавливаемой деталей (зазор между отверстием и штырем фиксатора, смещение осей А/).
При сборке по СО считается, что две последние погрешности составляют до 30% погрешности сборки, т.е. ^+2^=0,3<^.
Таким образом, итоговое уравнение примет вид :
$ —	+ ^demi (кон ~ СО) +	(кон — СО)	(911)
При сборке агрегата из узлов, собранных по СО (например, крыла с базой на собранные лонжероны) компенсация при установке обшивки невозможна. Поэтому погрешность собранного таким образом крыла будет иметь вид :
е „ ^баз + С дет\ (^ОН ~ CZ?) + Сдет2 (К0Н ~~~ СО) + 28s
где 8S - погрешность толщины обшивки.
9.4.3.	Сборка по КФО
При этом методе сборка происходит в приспособлении, которое является базовым элементом для последующей установки деталей самолета и соответственно накопления погрешностей.
Так, для сборки в СП 1 по КФО агрегата, например, мотогондолы (рис.9.7), состоящей из обшивки 2, дуг шпангоутов 3,4 (детали 1,2), уравнение погрешностей будет иметь следующий вид:
#сб =	+ С^(кон-КФО) + Сдет2(кон~ КФО) + 8 f + 8t + 28^ + 8^ +8S ,
Сборка по КФО
Рис. 9.7
Приняв, что 8f + 8t + 28фик + 8Ы = 0,58 еб , получим общее уравнение погрешности диаметра мотогондолы;
(^и " КФО) + сдет2 (кон ~ КФО) + 0,5
(9.13)
9.4.4.	Сборка с базой на внешнюю поверхность каркаса
Метод используется для изготовления агрегатов или их секций. При этом в стапель сборки агрегата устанавливаются узлы 1,2, ранее окончательно изготовленные в приспособлениях с базой на внешнюю поверхность (от обшивки). Базирование узлов производится по имеющимся в стапеле агрегата и самолетных узлах координатно-фиксирующим отверстиям 3. Установленные этим образом узлы накрываются обшивкой 4, которая прижимается усилиями У (рис.9.8).
Сборка на базе «каркас»
а - с использованием КФО; б - с использованием рубильников
Рис.9.8
Так, например, собирается фюзеляж, когда в стапель его сборки по КФО первоначально устанавливается ряд шпангоутов, предварительно изготовленных в сборочных приспособлениях с базой (по рубильникам) по внешнему контуру, а затем они накрываются и скрепляются обшивкой.
В этом случае компенсация погрешностей за счет установки прижимов невозможна, т.к. жесткость собранных шпангоутов очень велика. Более того, к погрешностям изготовленных шпангоутов добавляются погрешности увязки стапеля сборки фюзеляжа (объект 1) и приспособления для сборки шпангоута (объект 2), а также погрешности толщины обшивки. Тогда формула (9.9) ожидаемой погрешности сборки фюзеляжа примет вид :
„	+ скон <пр.шп. - детлип.) + С (объект! - объект!) + Ss
5а=-------------------------,	(9.14)
где 5пршп - погрешность приспособления для сборки шпангоута;
Скон(пр.шп.-дет.шп.) - погрешность увязки контуров приспособления для сборки шпангоута и устанавливаемой в нем детали (например, профиля) шпангоута;
Спр (объект! - объект!) - погрешность взаимной увязки между стапелем сборки фюзеляжа и приспособлением для сборки шпангоута.
Используется также сборка каркаса с базой по рубильникам 1 (рис.9.8,б), к которым прижимаются усилиями N пояса 2 (нервюр, шпангоутов). Затем пояса соединяют с другими деталями каркаса 3, получая жесткую конструкцию. На каркас ставят обшивку.
9.5.	Последовательность выполнения расчета ожидаемой точности сборки
При выполнении сборочных работ, когда необходимо соединить, например, детали А и Б, первостепенное значение приобретает не столько точность их размеров, сколько величина рассогласования этих размеров или, как говорят, степень их увязки.
Так, если точность изготовления двух элементов А и Б, соединяемых между собой в узел, характеризуется их погрешностями изготовления 6А и 3Б, равными разности между их действительными (Ад, Бд) и номинальными размерами (Лй Бн):
~ Ан >	= Бд — Бн ,
то погрешность их увязки СА.Б характеризуется разностью погрешностей их изготовления :
Cl-Б = &А~ <$Б .
Для уменьшения погрешности увязки в самолетостроении широко применяется принцип связанного изготовления самолетных деталей между собой, а также этих деталей с технологической оснасткой, Это означает, что, начиная с первоисточника, на определенных (обычно начальных) этапах изготовления происходит одинаковое накопление погрешностей для этих элементов, что не вызывает погрешности их увязки.
Общее же число этапов изготовления элементов и их характер зависят от принятой технологической последовательности, которая записывается в форме так называемой структурной схемы увязки технологической оснастки [5,19].
Например, для эталонно-шаблонного метода увязки оснастки структурная схема выглядит:
МЭ -> сборочное приспособление ТП -> КП -> ШКС -> КШКС -> ЭП -> КЭ /
пуансон -> деталь (обшивка)
где этапы ТП КП ШКС —> КШКС	ЭП КЭ являются связанными для
разных элементов.
Для координатно-шаблонного метода увязки структурная схема запишется
так:
рубильник ШМФ -> ™ ™—
рабочий шаблон
рама приспособления ИС
штамповая оснастка
приспособление для сборки
деталь
рама
где этапы рубильник + приспособления отражают изготовление частей
ПК	ИС
сборочной оснастки соответственно на плаз-кондукторе (ПК) и инструментальном стенде (ИС), погрешности которых складываются (по Гауссу) в погрешность изготовленного сборочного приспособления.
Для бесплазового метода увязки структурная схема будет выглядеть :
заготовка ШМФ рубильник балка приспособление СЧПУ^ рубильника СЧПУ —*	ПК + ИС для сборки
^рабочий шаблон рабочая оснастка деталь
Из структурной схемы следует, что для определения погрешности изготовления детали или приспособления необходимо учитывать (суммировать по методу Гаусса) погрешности на связанных этапах с погрешностями несвязанных этапов соответствующей ветви структурной схемы. Например, при эталонношаблонном методе погрешность стапеля определяется погрешностями на этапах ТП -> КП -> ШКС КШКС -> ЭП -> КЭ ->МЭ стапель.
При определении погрешностей увязки деталей между собой или детали с приспособлением суммируются (по Гауссу) погрешности несвязанных этапов по обеим ветвям. Например, погрешность увязки между стапелем и обшивкой при эталонно-шаблонном методе определится на этапах :	,
КЭ пуансон деталь + КЭ МЭ сборочное приспособление
При выполнении практических расчетов ожидаемой точности сборочных единиц (узлов, агрегатов) студентам следует руководствоваться следующей последовательностью :
а)	в соответствии с выбранным техпроцессом сборки составляется структурная схема увязки оснастки, где в одной ветви отражаются все этапы получения (переноса) размеров для участка самолетной детали (поверхность или отверстие), точность установки которой следует проверить при расчете (например, наружная поверхность обвода шпангоута), а по другой ветви ~ этапы получения сборочного приспособления, а именно того фиксирующего элемента, например, рубильника, по которому базируется упомянутая деталь.
Структурная схема может также составляться для двух сборочных приспособлений (обычно приспособление для узла и приспособление для агрегата, куда устанавливается этот узел) с целью определения погрешности их увязки между собой или двух стыкуемых деталей.
Следует учесть, что описанные выше структурные схемы увязки оснастки являются основными в производстве летательных аппаратов. Однако при выполнении проекта могут быть использованы и другие методы монтажа оснастки (по координатным плитам, с помощью координатно-оптических и лазерных систем). Поэтому при разработке схемы увязки студент должен иметь в виду, что ее необходимо составить конкретно для заданной сборочной единицы и принятого метода монтажа оснастки.
б)	по таблице 9.6 определяются погрешности на всех этапах получения размеров и записываются над стрелками этапов. Например, запись 777 АП говорит, что на этапе получения конструкторского плаза из теоретического плаза появляется погрешность - 0,1 мм.
в)	составляется таблица 9.8 по нижеуказанной форме, куда для каждого этапа переноса размеров вносятся величины Д,.,8s,at и Kt , которые определяются по таблице 9.6.
Таблица 9.8
№ п/п	Обозначение этапа	Технологический процесс	Отклонение, мм	8, ММ	ft	д,. ММ		К,	ММ	ft-ft«f мм	***’ **
											
Далее вычисляются и вносятся в таблицу величины Az-£, • 8*  К? , являющиеся составными частями формул (9.5) и (9.6).
г)	В зависимости от выбранного метода базирования вычисляются погрешность исходного элемента (базовой детали или сборочного приспособления), погрешность увязки и по соответствующей формуле (см.п.9.4) ожидаемая погрешность сборки.
Так, при базировании от обшивки для формулы (9.9) :
погрешность сборочного приспособления будет составлять 8^ = Д^ ± 8^р где Д^ - координата центра группирования погрешности приспособления и 8^ -половина поля погрешности (допуска) приспособления. Их следует вычислить по формулам (9.5) и (9.6), в которые в качестве суммируемых компонентов д# • £, & - 8j 	• 8? • К* необходимо из таблицы 9.8 взять величины для этапов, уча-
ствующих в формировании погрешности приспособления. Например, для эталонно-шаблонного метода - по этапам ТП -> КП -> ШКС -> КШКС ЭП КЭ МЭ —> приспособление; погрешность взаимной увязки контуров приспособления и детали будет	= Д^“, где величины Д^,, и 8^ рассчитываются по
формулам (9.5) и (9.6) для несвязанных этапов по обеим ветвям структурной схе
мы. Так, при эталонно-шаблонном методе для этапов КЭ пуансон -> деталь + КЭ -> МЭ -> сборочное приспособление погрешность обшивки следует брать из сортамента на применяемый материал.
9.6.	Примеры расчета точности сборки
Пример 1, задача :
Требуется рассчитать ожидаемую точность сборки фюзеляжа, при условии, что заданный по ТУ допуск на отклонение его от теоретического контура ^фюзТУ — ± 2 ММ.
Дано : Фюзеляж собирается в стапеле сборкой от каркаса. В качестве каркаса используются шпангоуты, устанавливаемые в стапель с базой на фиксаторы КФО. Обшивка - лист толщиной S = 2±0,1 мм. В свою очередь шпангоуты изго-тавляются в сборочных приспособлениях (далее - приспособлениях) с базой по наружному контуру и с фиксацией по КФО,
Стапель представляет собой единую балку с залитыми на инструментальном стенде фиксаторами КФО. Приспособление для сборки шпангоута состоит из каркаса с фиксаторами КФО, изготовленного на ИС, и съемных рубильников, рабочая поверхность которых выполнена по наружному контуру шпангоута.
Решение :
Расчет выполним по следующей схеме :
вначале определим с каким допуском должен быть изготовлен шпангоут в приспособлении, чтобы он, будучи установленным в стапель и собранным с обшивкой, обеспечил бы погрешность фюзеляжа не более допуска, заданного по ТУ, т.е. ± 2 мм;
далее выполним расчет ожидаемой точности сборки шпангоута в приспособлении и сравним ее с рассчитанным выше допуском.
Исходя из обеспечения заданного допуска на фюзеляж, допуск на наружный контур шпангоута должен составить
^шп.ТУ ^фюз.ТУ Спр(фюз-шп) S >
т.е, должен быть уменьшен на величину погрешности толщины обшивки и погрешность увязки стапеля и приспособления	,
Для расчета	= Д^^"’ составляем структурную схему увязки ос-
настки по плазово-инструментальному методу :
д.	приспособление
±o,i -o,i ±o,i ±о,2 рубильник ±o,i каркас г
ТЧ -> ТП -»КП -»ШМФ ->	ПК	+ —>	ИС	—>	для сборки
шпангоута
стапель ИС где записи рубильник ; каркас , стапель означают, что упомянутые ПК	ИС	ИС
элементы изготовлены на соответствующем оборудовании.
По таблице 9.6 определяем погрешности на всех этапах изготовления стапеля и приспособления, вычисляем величины Д, •£.,	<£	-а,,	- К? и
вносим эту информацию в таблицу 9.9.
Таблица 9.9
Этапы	Отклонения	s„ ММ	ft	мм	а.	К,	ft-А, мм	ft •<?,«/ мм	ft2-ft2*.2 мм2
ТЧ-ТП	±0,1	0,1	1	0	0	1	0	0	1-10'2
ТП-КП	-0,1 ;0	0,05	1	-0,05	0	1	-0,05	0	0,25-Ю’2
КП-ШМФ	0;+0,1	0,05	1	0,05	0,5	1,4	0,05	0,025	0,46-10'2
ШМФ-рубильник	-0,2;+0,2	0,2	1	0	0,5	1,4	0	0,1	7,84-10'2
ИС -> каркас	-0,1 ;+0,1	0,1	1	0	0,5	1,4	0	0,05	1,96-Ю’2
т-тт v стапель ИС	-0,1;+0,1	0,1	1	0	0,5	1,4	0	0,05	1,96-Ю"2
Для определения погрешности увязки берем все несвязанные этапы.
Координату середины поля погрешности увязки оснастки вычислим по формуле (9.5):
Д^.^ = -0,05 + 0,05 + 0,025 + ОД + 0,05 + 0,05 = 0,225 мм.
Половину поля погрешности увязки оснастки определим по формуле (9.6) :
= ±7(1 + °>25 + О.46 + 7>84 + 1,96 + !>96) 10 2 = ±0367 мм .
Таким образом, назначенный допуск на сборку шпангоута составит:
Зт.ту =&-(0.22510-367)-(±0,1)	ММ .
Ожидаемую точность сборки шпангоута, собираемого в приспособлении с базой от наружного контура («от обшивки») определяем по формуле (9.9) :
8 +С • К г _____ пр кон(пр-дет) * приж.
ШП.ОЖ. “
Для расчета	= А^^Д", составляем структурную схему увязки ос-
настки, где в верхней ветви отразим этапы изготовления приспособления, а в нижней - профиля шпангоута :
± 0,2	-	± 0,1
.« . .	 Ибиш» .	_ способ,™
тч->тп->кп
±од
<	-0,15	+0,2	±0,2	+0,5
ОК -> ШК ->	-> пуансон -> профиль
По таблице 9.6 определим погрешности на вновь появившихся этапах, сведя всю информацию в таблицу 9.10 (можно продолжить предыдущую таблицу)
Таблица 9.10
Этапы	Отклонения	8„ ММ		мм	at	К,	мм	мм	мм2
КП-ОК	-0,1;+0,1	0,1	1	0	0	1	0	0	110‘2
ок-шк	-0,15;0	0,075	1	-0,075	0,5	1,4	-0,075	0,0375	1,1 10‘2
шк-шгп	0;+0,2	0,1	1	0,1	0,5	1,4	0,1	0,05	1,9610'2
ШГП-пуансон	-0,2;+0,2	0,2	1	0	0,5	1,4	0	0,1	7,84-Ю’2
пуансон-профиль	-0;+0,5	0,25	1	0,25	0,2	1,2	0,25	0,05	910"2
Для определения погрешности сборочного приспособления дпр берем все этапы его изготовления. Тогда координата середины поля погрешности приспособления, вычисленная по формуле (9.5) составит :
Д^ = -0,05 + 0,05 + 0,025 + 0,1 + 0,05 = +0,175 мм.
Половина поля погрешности приспособления, вычисленная по формуле (9.6), составит:
3V = ±7(1 + 0,25 + 0,46 + 7,84 + 1,96)  10'2 = ±0,339 ММ ,
Таким образом, погрешность изготовления приспособления будет :
дпр = +О,175±0,339 мм.
Далее рассчитаем погрешность увязки контуров приспособления и профиля шпангоута, для чего возьмем все несвязанные этапы по структурной схеме. Координата середины поля погрешности увязки контуров элементов по формуле (9.5) будет:
Д^^ = 0,05 + 0,025 + 0,1 + 0,05 - 0,075 + 0,1 + 0,25 + 0,0375 + 0,05 + 0,1 + 0,05 = +0,737, а половина поля погрешности увязки контуров по формуле (9.6) составит :
= ±д/(0,46 + 7,84 +1,96 +1 +1,1 +1,96 + 7,84 + 9)-10'2 = ±0,558 мм.
Тогда, погрешность увязки контуров приспособления и профиля шпангоута будет равна:
СКОН(Л^)=+0,737±0-558 мм
Подставляя найденные значения погрешностей в формулу (9.9) и приняв коэффициент прижима Кприж равным 0.1 (профиль шпангоута притянем восемью прижимами к рубильнику приспособления) (см.рис.9.8), получим искомую ожидаемую погрешность сборки шпангоута:
= + 0Д75±о’339 +(0,737±о’558)- ОД ^+1,071 дшпож -	0 6	-0,245 *
Сравнивая ожидаемую погрешность с назначенным допуском на сборку шпангоута, приходим к выводу о правильности принятых решений по построению технологического процесса, применяемой оснастке и способам ее увязки.
Пример 2 : Панель отсека Ф-5 самолета ТУ-204 базируется в стапеле сборки отсека по внешнему контуру обшивки на рубильниках 87а, 88 и на каркас шпангоутов 86а и 89. Допуск на отклонение обвода обшивки ±1,0 мм.
При связанном изготовлении деталей и расчетно-плазовом методе увязки составляем структурную схему:
руб/ИС ±0,L стапель
±0,15
/ руб/ИС ±0,1> приспособление для
сборки панелей
ММ —> ттрпгр. 0,0>СгПТУ ~ лож /ИС ±0>1> приспособление для сборки шпангоутов
\ пуансон + 0’5^, обшивка
матрица +0,5> профиль шпангоута
Точность выполнения аэродинамического контура определится уравнением (9.7)
^сб &пр + кон(пр.-дет) * ^приж + ^кл + &f ±	•
Чтобы установить погрешность увязки сборочных приспособлений для сборки фюзеляжа и шпангоута, используем структурную схему
руб/ИС ±од> стапель
ММ	пр огр.	СЧПУ
руб/ИС ±0> > приспособление для
±о,15	сборки шпангоута
пр(фюз-шп) ~ 0 , = ±л/2-0,152+2-0,12 = ±0,255лш.
Тогда, допуск на сборку шпангоута получим :
дшп = ±1± 0,255 = ±0,745лш .
Для определения ожидаемой точности сборки шпангоута рассчитываем а) точность СП согласно структурной схеме (нижняя ветвь)
=±VoJ52 + 0,12 = ±0,18лш ;	= (0±0,18)лш ;
б) погрешность увязки
руб/ИС ±0,1^> приспособление
СЧПУ
матрица - 0,5> профиль
± 0,15
При расчете имеем:
ДЕип = ОД5 + °,2• 0,25 + 0 = 0,3мм ,	^ZCK(W = ±Vo,152-2 + 0,12 +1,220Д5 = ±0,354мм,
где а = 0,2 , К = 1,2 (см.табл.9.6).
= (0,3±0,354)лш.
Учитывая + 5f + 5t -0,48сб,Кприж = 0,1 (при 8 прижимах, табл.9.7) получаем
_	(0 ± 0,18) + (0,3 ± 0,354)  0,1	. п .
1~-------------------= (°’0510359)лш ,
0,6
Определяем ожидаемую точность сборки панели
^^^сбпан пр + кон(пр-дет) ^приж.
а)	точность приспособления для сборки панелей согласно структурной схеме
СЧПУ *0>1> руб/ИС ^-^приспособление для сборки панелей
ДЕлР =0> 5т.пр =±0,18лш , 5пр =(0±0,18)лш ;
б)	погрешность увязки
СЧПУ
пуансон ±0’> обшивка
= (0,3±0,354)лш .
руб/ИС1 од> приспособление
в)	при 11 прижимах Кприж = ОД.
^--(0±М»(0036±Ц54)М-(».»з±..зз^
U,о
Погрешность сборки панелей отсека Ф-5 от каркаса шпангоута
+	= (0,05±0,359)+(0,05±0,359)+(0±0,18),
£0 = 0,1 + 0,898=0,998
НО = 0,1 -0,898 = -0,798
J = 1,698
>
что меньше 8^ = 2лш(± 1,0лш).
Безусловно, в учебном пособии нет необходимости рассматривать примеры расчетов точности сборки при всех методах увязки и базирования элементов конструкции в сборочном приспособлении. Студенты обязаны проявлять инициативу и самостоятельно принимать решения по оценке качества спроектированной ими технологической оснастки и обеспечению заданной точности сборки узлов и агрегатов самолета.
Согласовано
Главный специалист
Приложение 1 для образца
Утверждаю
Главный инженер
«_»200 ... г.
«_»200 ... г.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ на проектирование нестандартного оборудования №355-400/272	200...г
Приспособление для сборки шп. 1 НОЧ 1.4000.0901.500.000
Цех - заказчик..........................    Основание.................................
Согласовано:
ООТ и ТБ :____________________________________________________________________________
(технические требования)	' ”
(должность)	(подпись, дата)	Ф.Й.О.
УГК:___________________________________________ ______________________________________
(технические требования)
(должность)	(подпись, дата)	Ф.Й.О.
Другие службы :________________________________ ______________________________________
(технические требования)	*
(должность)
(подпись, дата)

1.	Наименование, краткая характеристика оборудования Приспособление для сборки шп.1 (дается характеристика.....); вскрытие б отв, под а/гайки крепления локатора изд.А822-10-101 по кондуктору___________________________
2.	Наименование операции (работы), подлежащих выполнению Установка и фиксация пояса шп.1, вых, на ТКФ, установка и фиксация...______________
3.	Условия обработки или работы Шпангоут собирается в вертикальном положении, закладка деталей .... 
4.	Требования к конструкции :
а)	вариант использования________________________________________________________
б)	место установки______________________________________________________________
в)	основные требования по эстетике и эргономике
г)	основные требования к конструкции____________________________________________
( приведены в приложении на 3-х листах с эскизами и пояснениями:
1.	Технологическая последовательность сборки и основные требования к конструкции приспособления;
2.	Фиксирующие элементы приспособления и кондукторы;
3.	Общие требования.)
5.	Требования техники безопасности, пожарной безопасности
6.	Технико-экономическое обоснование_______________________________________________
7.	Наименование технической документации
8.	Эскизы прилагаются на ... листах формата ....
Тех. задание разработали:
Согласовано :
Начальник КБ разработчика_______________________________
Начальник отраслевого отдела
Техническое задание принял_________________ ____________
(подпись, дата) Ф.И.О.
Примечания : (приводятся пояснения по согласованию и специальным требованиям)
Приложение 2 для образца
Научно-исследовательский институт технологии и организации производства НИАТ
Утверждаю
(Руководитель органа заказчика)
Утверждаю
(Руководитель органа разработчика)
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № на разработку конструкторской документации опытного образца специализированного технологического оборудования
Волочильно-прокатная установка для изготовления профилей из листа (ВПУ)
(наименование и шифр по тшгажу)	Л	'
Вид образца (опытной партии) опытно-промышленный
Предприятие-заказчик__________________________________________________
Предприятие-разработчик_______________________________________________
Предприятие-изготовитель _____________________________________________
Источник финансирования, основание____________________________________
(наименование, номер документа, дата)
1.	Перечень НИОКР и других работ, обосновывающих необходимость проведения разработки заказываемого образца требования производства
2.	Перечень экспериментальных образцов (макетов), на базе которых выполняют заказываемый образец установка модели ВПУ-120/7,0
3.	Детали, подлежащие обработке на заказываемом образце специализированного технологического оборудования
3.1.	Наименование деталей профили из листовых заготовок
3.2.	Требования к деталям по прочности, точности, шероховатости поверхности и т.д., обеспечиваемые заказываемым оборудованием сгв ~ листа + 10%, точность 11-12 квл, R2(Rc) определяется качеством поверхности листа.
3.3.	Заготовка детали лист ОТ4-1, ОТ4, лента рулонная 1451, 1441, 1430, длина не менее 1500...4000 мм
3.4.	Качество заготовки детали (физико-химические и др. свойства: прочность. твердость, шероховатость поверхности) а„ = 600-1000Л/77д , точность реза заготовки В, ±0,2лш; точность по толщине листа - по ГОСТу.__________
3.5.	Особые технические условия на заготовку
4.	Технические требования на заказываемый образец оборудования :
4.1.	Перечень технологических операций, подлежащих выполнению : формообразование корытного профиля из плоской заготовки; калибровка профиля после окончательного формообразования; гибка профиля по радиусу
4.2.	Условия и режимы работы скорость профилирования - не менее 6,0-8,0 м/мин, в холодном состоянии, без смазки_____________________________
4.3.	На каком оборудовании вышеуказанные операции выполняются пресс гидравлический, модель 1330, с нагревом, в штампах (Ti сплавы); ВПУ-120 /7,0-А1 сплавы, Al-Li сплавы._______________________________
4.4.	Условие эксплуатации (использования) :_________________________
мощность электрооборудования N = 6-7 кВт;________________________
производительность - оптимальная — 250... 300 м/ч;_______________
точность ~ не ниже 12 квл;_______________________________________
долговечность - без капитального ремонта 2 года;_________________
безотказность - обеспечивается при <т„ до 1200 МПа._____________
4.5.	Требования к технологичности заказываемого образца оборудования: блочность, широкая нормализация и унификация узлов и деталей: компоновка на единой раме; соединение — сварка, болтовое_______________________
4.6.	Требования безопасности при монтаже, эксплуатации, обслуживании
4.7.	Эстетические и эксплуатационные требования окраска - серый цвет; положение оси профилирования -Н = 1000-1100мм; отсутствие острых углов, ограждение вращающихся и движущихся частей съемным экраном.
4.8.	Требования к патентной чистоте_________________________________
4.9.	Экономические показатели заказываемого опытного образца: ориентировочная экономическая эффективность : от внедрения одного образца - 1250-1600 руб/год; срок окупаемости затрат на разработку и освоение производства: 	в течение года;_________________________________________________ лимитная цена : ориентировочно 40-50 тыс.руб;_______________________
экономические преимущества по сравнению с лучшими отечественными и зарубежными образцами (аналогами): снижение металлоемкости в 1,5 -2 раза, приведенных затрат в 2-3 раза: повышение качества (точности
размеров по сечению) - на 2 квалитета; универсальность._____________
5.	Стадии разработки конструкторской документации : 1.Эскизный проект.
2. Технический проект. 3. Разработка рабочих чертежей
6.	Состав (комплектность) конструкторской документации : 1. Общий вид ВПУ. 2.Сборочные чертежи формующего устройства и узлов ВПУ. 3.Электрическая схема ВПУ. 4.Рабочие чертежи деталей. 5.Рабочие чертежи комплекта формующего инструмента. 6.Паспорт ВПУ, инструкция по эксплуатации.
7.	Дополнительные данные и конструктивные требования, предъявляемые к образцу оборудования : 1.Количество рабочих клетей - 5-6 2 Создание осевого подпора и калибрующего растяжения на основных формующих переходах, 3.Гибка по радиусу, К.,<250 мм с одновременной калибровкой. 4.Воз-можностъ индивидуальной регулировки межцентрового расстояния валов по вертикали на 30-40 мм, 5.Возможность отключения основных формующих роликовых пар при непрерывном профилировании заготовки.___________
8.	Приложения к техническому заданию (ТЗ).
Тех. задание разработали :
Согласовано: _______________________________
Рассмотрено:
На техническом совете предприятия-заказчика______________________________
На научно-техническом совете разработчика_________ ______________________
(№ протокола, дата)
Приложение 3
КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ и компоновка сборочных приспособлений для сборки самолетных конструкций
4650
Стапель сборки киля (группа сложности 6-ая)
*
1 - блок колонн; 2 - установочный элемент; 3 - ложемент (рубильник); 4 - балка верхняя, продольная;
5 — объект сборки; 6 — технологический компенсатор; 7 — стойка; 8 — колонна; 9 — основание; 10 — плита стыка
Рис.1
Стапель для сборки консольной части ЦЧК (группа сложности 4-ая)
1 - опора вспомогательная; 2 - ферма несущая; 3 - блок колонн; 4 - ферма фиксирующая; 5 - установочный элемент (УЭ); 6 - ложемент; 7 - балка верхняя; 8 - опора промежуточная; 9 - балка наклонная
Рис.2
Продолжение прил. 3
I960
Приспособление для сборки бортовой нервюры (группа сложности 4-ая)
1 - рама сварная; 2 - упоры; 3 - фиксаторы; 4 - штанга съемная фиксирующая;
5 - опора; 6 - домкраты регулируемые
Рис.З
Приспособление для сборки створки
1 — устройство поворотное; 2 — рама поворотная; 3 — фиксаторы-кронштейны; 4 - стойка
Рис.4
Элементы технологического оснащения, включенные в стандарты предприятия
Приложение 4
Обозначение стандарта	Наименование стандарта	Конструктивное исполнение (общий вид)
1	2	3
СТП 687.07.0177-80	Болты ступенчатые	rh
СТП 687.07.0180-80	Болты прижимные	
СТП 687.07.0181-80	Штырь-болты	
СТП 687.07.0185-80	Прижимы пружинные с	
	Г-образным болтом	
		
СТП 687.07.0187-80	Прижимы пружинные	
		1 1	1- 		КН
		
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.	Бойцов В.В., Ганиханов Ш.Ф., Крысин В.Н. Сборка агрегатов самолета : Учебное пособие для студентов вузов.-М.: Машиностроение, 1988. - 152 с.
2.	Григорьев В.П., Ганиханов Ш.Ф. Приспособления для сборки узлов и агрегатов самолетов и вертолетов. - М.: Машиностроение, 1977. - 138 с.
3.	Технология сборки самолетов : Методические указания по проведению практических занятий. Часть 3. / Сост. И.М.Колганов, П.Б.Томов. - Ульяновск: УлГТУ, 1998.-56 с.
4.	Технология самолетостроения / А.Л.Абибов, Н.М.Бирюков, В.В .Бойцов и др., под ред. А.Л.Абибова. - М.: Машиностроение, 1982. - 551 с.
5.	Горячев А.С., Белоглазов И.М., Пешков Б.П. Сборка клепаных узлов и агрегатов летательных аппаратов: Учебное пособие. - Самара: СГАКУ, 1995.-84 с.
6.	Технология сборки самолетов : Учебник для студентов авиационных специальностей вузов / В.И.Ершов, В.В.Павлов, М.Ф.Каширин, В.С.Хухорев. -М.: Машиностроение, 1986. - 456 с.
7.	ТИ 687.25000.00.497. Сборка узлов и панелей по сборочным отверстиям. - М.: ПЛАТ, 1981.-28 с.
8.	РТМ 686. Эталонно- шаблонный метод взаимной увязки оснастки для изготовления самолетов. - М.: НИАТ, 1976. - 39 с.
9.	РТМ 688. Изготовление и контроль стапельной оснастки. - М.: НИАТ, 1973.-27 с.
10.	РТМ 1223. Сборка узлов и агрегатов крупногабаритных самолетов.-М.: НИАТ, 1970.-36 с.
12.	РТМ 1.4.1864-88. Сборка агрегатов широкофюзеляжных самолетов.-М.: НИАТ, 1989.-67 с.
13.ОСТ 1.51695-83. Приспособления для сборки агрегатов. Детали и узлы каркасов приспособлений. Общие технические требования. -М.: Изд-во стандартов, 1984. - 9 с.
14.Колганов И.М. Сборочные работы при производстве широкофюзеляжных самолетов. Технологические процессы, выбор варианта : Учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности «Самолете- и вертолетостроение» . - Ульяновск : УлГТУ, 1999. - 96 с.
15.Современные технологии авиастроения. / А.Г.Братухин, Ю.Л.Иванов, Б.Н.Марьин и др.; Под ред. А.Г.Братухина, Ю.Л.Иванова.-М.: Машиностроение, 1999. - 832 с.
16.Выпускная квалификационная работа бакалавра по направлению 551000 «Авиа- и ракетостроение» : Методические указания по выполнению / Сост.
17	.Технологическое обеспечение сборочных производств : Методические указания по выполнению курсового проекта /Сост. И.М.Колганов. - Ульяновск: УлГТУ, 1997.-24 с.
18	.Методическое руководство по расчету стапелей на жесткость для курсового и дипломного проектирования по технологии производства летательных аппаратов / Сост. Е.Я.Блинов. - М.: МАТИ, 1969. - 60 с.
19	.Халиулин В.И. Расчет ожидаемой точности сборки, узлов и отсеков : Учебное пособие - Казань : КГТУ, 1993. - 64 с.
20	.Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В. Справочник по сопротивлению материалов. - Киев : Наукова думка, 1975. ~ 704 с.
21	.Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя : в 3 т. Т.1. - М.: Машиностроение, 1978. - 728 с.
22	.Волошин И.Н. Обеспечение точности обводов клепаных агрегатов самолетов. - М.: Машиностроение, 1979.- 152 с.
УЧЕБНОЕ ИЗДАНИЕ
КОЛГАНОВ Иван Михайлович ФИЛИ!ШОВ Владимир Васильевич
Проектирование сборочных приспособлений, прочностные расчеты, расчет точности сборки
Учебное пособие
Редактор М.М.Козлова
Изд.лиц.020640 от 22.10.97.
Подписано в печать 05.06.00. Формат 60x84/16 . Бумага писчая.
Усл. печ. л. 5,82 . Уч.-изд.л. 5,50 . Тираж 120 экз. Заказ
Ульяновский государственный технический университет
432027, Ульяновск, Северный Венец, 32.
Типография УлГТУ, 432027, Ульяновск, Северный Венец, 32.