飞行器部件的组装制造技术

一种组装零件以形成飞行器部件的方法，其中，第一零件（例如机翼壳体（１２））的第一表面在组装中定位成邻近第二零件（例如肋脚（８））的第二表面。该方法包括以下步骤：用激光器（１５Ａ）测量第一零件（１２）并测量第二零件（８），计算第一和第二零件组装时将产生的间隙的尺寸和形状。根据计算步骤的结果，例如通过立体光刻法来制造变化厚度的垫片（２０），以及组装第一和第二零件且将垫片（２０）定位在第一和第二零件之间，垫片（２０）的变化厚度补偿第一和第二表面的变化间隙。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】飞行器部件的组装
技术介绍
本专利技术涉及一种组装零件以形成飞行器部件的方法，更具体地说涉及一种使用 垫片的方法。本专利技术还涉及由该方法组装的飞行器部件且涉及垫片组件。飞行器部件，尤其是大型部件的组装有着各种挑战。具体地说，必须以非常小 的公差但又以合理的速度和尽可能经济地来实施组装。产生这种问题的例子是将机 翼壳体组装至肋脚以形成飞行器的翼盒。在传统的工艺中，将机翼壳体制造成所想 要的形状，然后使机翼壳体抵靠将要固定机翼壳体的翼盒底层结构子部件(例如， 肋和翼梁)。该底层结构具有向外突出的肋脚，机翼壳体的内表面的相应部分要搁 置在这些肋脚上，从而可将固定件插入通过机翼壳体和肋脚以将它们固定在一起。 在飞行器的空气动力学性能方面，机翼壳体的外部轮廓是重要的，而在翼盒的结构 强度方面，机翼壳体和肋脚之间的牢固连接也是重要的。在制造工艺中不得不有一些公差，因此当使机翼壳体在未受压的状态到达抵靠 肋脚的位置时，常常发现，尽管一些肋脚与机翼壳体相接触，但其它肋脚与机翼壳 体隔开。为了消除这种间隔，采用了两种手段。第一种手段是简单地使机翼壳体必 要地小量变形以使其它肋脚与机翼壳体相接触。然而，这种手段导致机翼外部轮廓 的扭曲，这会不利地影响机翼的空气动力学性能，并且导致将附加的内应力引入翼 盒，这会不利地影响机翼的结构强度。为了避免这些问题，可以采用第二种手段， 该手段涉及改变底层结构或机翼壳体的尺寸。可以多种方式作出，包括修整肋脚、 将材料添加至机翼壳体或将液体补偿剂施加至肋脚，但所有这些方法都有严重的缺 点，因此一种较佳的方法以如下文所述的方式利用了实心垫片。在使用实心垫片的方法中，翼盒的机翼壳体和底层结构到达彼此紧邻的位置， 并测量了肋脚和机翼壳体的内表面之间的间隙。然后制作垫片以填补间隙，可根据 待填补间隙的形状和尺寸来选择每个垫片的形状和尺寸。在这第二种手段中，必须 推迟机翼壳体和翼盒的底层结构的最终组装，直到垫片已经制造好为止，在后一阶 段，机翼壳体和底层结构必须再次到达彼此紧邻的位置。这种工艺是很昂贵的，既 因为它需要在两种单独的情况下使机翼壳体和翼盒的底层结构相对于彼此到位，又因为它在制造工艺中引入了延迟。通常，机翼壳体和底层结构中的每一个都安装在 昂贵的夹具上，且在上述整个步骤中保持在这些夹具上。还必须小心确保已经制 造成特定尺寸和形状以适合一个特定间隙的垫片用来填补该间隙，而没有不注意地 用来填补不同的间隙。还有，垫片需要从制造时到使用时都小心管理，垫片在制造时可能位于远处。本专利技术的一 目的是提供一种组装零件以形成飞行器部件的方法，该方法涉及垫 片的使用且克服或减轻了上述问题中的至少一些。
技术实现思路
根据本专利技术，提供一种组装零件以形成飞行器部件的方法，其中，第一零件的 第一表面在组装中定位成邻近第二零件的第二表面，该方法包括以下步骤 在第一零件远离第二零件时，测量第一零件， 在第二零件远离第一零件时，测量第二零件，从测量结果中计算第一和第二零件组装时将在第一和第二表面之间产生的间 隙的尺寸和形状，根据计算步骤的结果，提供变化厚度的垫片，以及 组装第一和第二零件且将垫片定位在第一和第二零件之间。通过采用上述方法，在使这些表面到达彼此紧邻的位置之前，可以预测将在第 一和第二表面之间产生的间隙的尺寸。因此， 一旦制造了零件就可作出预测，并且 在制造了垫片之后只需使表面到达彼此相邻的位置，在该阶段可实现零件的组装。 因此，不必象上述的用实心垫片的方法那样两次才能使零件到位；而在整个组装过 程中只用一次就可将第一和第二零件组装在一起。较佳的是，在第一零件安装在夹具上时，测量第一零件。第一零件较佳地保持 安装在夹具上，直到第一和第二零件组装了为止。然后，在测量和组装之间就没有 机会使零件改变其形状。例如通过假设在机翼壳体具有一定厚度的情况下，测量第 一零件的一部分，从中可以推断出对其它部分的测量，这在本专利技术的范围内；类似 地，例如在机翼壳体在模具中形成的情况下，可以在机翼壳体处于模具中时测量机 翼壳体，然后允许机翼壳体一旦从模具中脱出在形状上的预期改变。然而较佳的是， 测量第一零件包括测量第一表面以提供对第一表面的形状和位置的直接指示。可以使用各种技术中的任何一种来进行测量。例如，可以用手持式度量单元进 行测量；在这种情况下，手持式单元可计算该单元相对于固定基本单元的位置和定向。还可用安装在支承件上的度量单元来进行测量；在这种情况下，可以完全地或 部分地知道度量单元的位置;在进行测量时可以在支承件上移动该度量单元。例如， 该单元可安装在这样的支承件上在测量第一零件时，支承件可固定单元的定向和其沿两个正交方向的位置，但能沿剩余的第三正交方向移动该单元，从而可测量单 元的移动。测量第一零件较佳地包括对相对于其上安装第一零件的夹具上的参照点的位置进行测量。在这种情况下，当夹具到达已知位置时，就知道了第一零件的位置。 夹具上的参照点较佳地是适于与另一夹具上的对应部分相配合的可配合部分。该可 配合部分较佳地是球或球的一部分，而该对应部分较佳地是承窝，反之亦然。球和 承窝的相互配合的表面较佳地是部分球形的。以上参照第一零件所述的特征也可应用到第二零件。例如，较佳的是，在第二 零件安装在夹具上时，测量第二零件。假如其上安装第一零件的夹具具有由球构成 的可配合部分，则其上安装第二零件的夹具较佳地具有由承窝构成的可配合部分。尽管在本专利技术的范围内提供变化尺寸的垫片库，从而提供垫片的步骤包括从该 库中选择垫片，较佳的是，响应于计算步骤将垫片制造成所需的尺寸。较佳的是，垫片具有变化的厚度。尽管可使垫片设置成一个面是平的而只有相 对面具有变化的轮廓以改变垫片的厚度，但通常较佳的是，垫片的变化厚度是由垫 片相对的两面中的每一面的变化轮廓所引起的。可以通过多种工艺并由各种材料来制造垫片。例如，可以通过从开始是大体薄 立方体形的块体上机加工以去除材料来形成垫片。然而较佳的是，当垫片首先形成 时，它就形成为基本其所想要的厚度。更具体地说，垫片较佳地由附加的制造工艺 来形成。在这些工艺中，通过在多个步骤中在根据产品所想要形状选择的位置添加 材料，可使产品大致构成为其最终形式。这些制造工艺本身是已知的。在一种合适 的工艺中，通过照射材料以固化光敏材料，来形成垫片；这种工艺可以用来制造由 塑性材料制成的垫片。在另一合适的工艺中，通过烧结可熔性粉末来形成垫片；这 种工艺可以用来形成由金属制成的垫片。较佳的是，当第一和第二零件被组装时，给垫片贴上标签以指示其位置。在制 造之后可将标签施加至垫片，该标签例如可以是粘性标签，但是也可在垫片的制造 过程中使标签形成为垫片的整体部分。标签可以包括包含一些或所有所需信息的条 形码。在以上描述中，可参照第一和第二零件中的每一个的表面，但应该理解，在专利技术的许多应用场合中，当第一和第二零件已被组装时，多个表面(多个是大于三 个，通常是大于五个)在组装中定位成彼此相邻，制造相应的垫片，并将垫片定位 在相邻表面的每一个之间。这种情况的好例子是以下情况多个肋脚固定至机翼壳 体。对于将第一零件组装到第二零件的一次组装来说，可能需要相当多数量的垫 片。有利的是，在一个或多个垫片组件中制造垫片，每个垫片组件包括框架和多个 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组装零件以形成飞行器部件的方法，其中，第一零件的第一表面在组装中定位成邻近第二零件的第二表面，所述方法包括以下步骤：　　　　在所述第一零件远离所述第二零件时，测量所述第一零件，　　　　在所述第二零件远离所述第一零件时，测量所述第二零件，　　　　从测量结果中计算所述第一和第二零件组装时将在所述第一和第二表面之间产生的间隙的尺寸和形状，　　　　根据所述计算步骤的结果提供变化厚度的垫片，以及　　　　组装所述第一和第二零件且将所述垫片定位在所述第一和第二零件之间，所述垫片的所述变化厚度补偿所述第一和第二表面的变化的间隙。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：CJ格拉泽布洛克，
申请(专利权)人：空中客车英国有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]