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航空航天產(chǎn)業(yè)的部件生產(chǎn)裝配和成品連都離不開各種連接件和連接方法。鉚接是其中主要的一種連接方法,多用于厚度不超過(guò)鉚釘直徑3-5mm的夾層上。桁架連接是鉚接結(jié)構(gòu)的主要形式,用于連接各種結(jié)構(gòu)件中的桁架和蒙皮。1 y0 d1 e5 b7 G+ h5 n
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按工作方式分,鉚接可分為自動(dòng)鉆鉚和手工鉚接。
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* g) K. u- v% K v 手工鉚接是比較原始的加工方式,受工人熟練程度和體力等因素的限制,難以保證穩(wěn)定和高質(zhì)量連接。而自動(dòng)鉆鉚接機(jī)是航空航天制造領(lǐng)域應(yīng)自動(dòng)化裝配需要而發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)。自動(dòng)鉆鉚技術(shù)即利用其代替手工,自動(dòng)完成鉆孔、送釘及鉚接等工序,是集電氣、液壓、氣動(dòng)、自動(dòng)控制為一體的,在裝配過(guò)程中不僅可以實(shí)現(xiàn)組件濺部件)的自動(dòng)定位,同時(shí)還可以一次完成夾緊、鉆孔、送釘、鉚接/安裝等一系列工作。它可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工鉚接技術(shù),提高生產(chǎn)速率、保證質(zhì)量穩(wěn)定、大大減少人為因素造成的缺陷。隨著我國(guó)航空航天產(chǎn)業(yè)在性能、水平等方面的不斷提高,在鉚接裝配中發(fā)展、應(yīng)用自動(dòng)鉆鉚技術(shù),己經(jīng)勢(shì)在必行。具體優(yōu)勢(shì)如下:
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, u5 S5 V+ a4 ?. D s (1)自動(dòng)鉆鉚機(jī)提高制孔質(zhì)量。9 n3 t& |, p9 G$ `* T$ r
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①制孔孔徑公差控制在士0.015mm之內(nèi);0 Z: D0 @5 |7 ~* d5 q( Z! {
4 w$ D' p0 V4 J% n: U ②內(nèi)孔表面粗糙度最低為Ra3.2urn;
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③ 制孔垂直度在士0.50以內(nèi);1 y5 ~: e/ A) x( o: H! U
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④制孔時(shí)結(jié)構(gòu)件之間無(wú)毛刺,背部毛刺控制在0.12ram之內(nèi);7 z5 R8 | Q/ J/ D3 ~; c( g
8 u: F: l! E, y4 Q9 |# D1 ~# @ ⑤孔壁無(wú)裂紋。
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. |, q; R6 e' X6 ~% A3 t. w$ y7 O# g0 Z
7 ^6 p8 R8 W( h- I8 S (2)自動(dòng)鉆鉚技術(shù)減少操作時(shí)間。
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$ Z7 a, P" t$ ]: i( [: m 、贉p少成孔次數(shù),一次鉆孔完成;
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$ q. H: b3 ]1 y" m: n! m ② 自動(dòng)夾緊,消除了結(jié)構(gòu)件之間的毛刺,節(jié)約了分解、去毛刺和重新安裝工序;
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) a3 \* ], S+ @6 Q# P ③制孔后在孔邊緣的毛刺可以得到控制:
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& d" V/ F+ [6 v8 P8 b7 D" u ④ 送釘、定位、鉚接。
$ K( x, l1 z: x5 d+ i* F& J6 U; ] (3)與手工鉚接相比,在成本上有大幅度降低,通過(guò)比較人工與自動(dòng)鉆鉚機(jī)安裝相同數(shù)量的緊固件,所耗費(fèi)的工時(shí)上,可以看出,對(duì)于大量同種類的緊固件的安裝,自動(dòng)鉆鉚機(jī)可以節(jié)約的工時(shí)成倍數(shù)增長(zhǎng)。
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. M9 k( m4 d; G. }0 a! O5 p" d 此外,在增加一些附件后,自動(dòng)鉆鉚機(jī)還能安裝干涉型高鎖螺栓、環(huán)槽釘?shù)龋部蓪?duì)無(wú)頭鉚釘進(jìn)行干涉配合鉚接,從而提高鉚接結(jié)構(gòu)疲勞性能。據(jù)統(tǒng)計(jì),70%的飛機(jī)機(jī)體疲勞失效事故起因于結(jié)構(gòu)連接部位,其中80%的疲勞裂紋發(fā)生于連接孔處,可見連接質(zhì)量極大地影響著飛機(jī)的壽命。為確保鉚接質(zhì)量,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮使自動(dòng)鉆鉚獲得最大限度的使用。其次,在大批量生產(chǎn)中提高生產(chǎn)效率也是采用自動(dòng)鉆鉚技術(shù)的一個(gè)重要原因。0 L h2 Q/ U) K/ h" b7 |# w
7 R5 ]% h( V; T; D4 o 目前,自動(dòng)鉆鉚技術(shù)已經(jīng)在世界上所有的大飛機(jī)制造公司得到廣泛運(yùn)。以美國(guó)格魯門NGCAD公司為例,在波音757尾段機(jī)身48段雙曲度壁板壁板均采用了自動(dòng)鉆鉚技術(shù), 占了整個(gè)裝配鉚接工作量的85% 。
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