第一章模线与样板

第一章模线与样板一、互换与协调的概念二、模线—样板工作法三、理论模线四、结构模线五、样板六、标准样件和局部模型七、钣金零件生产中使用的样板一、互换与协调的概念

1.互换性的基本概念

飞机工业中的互换性要求一般指：使用互换局部损坏而更换（部件或段件）生产互换批生产中零件、构件不经过修配或补充加工就可以装配厂际互换

同一型号飞机，不同厂制造的零部件互换性项目要求越多，对生产部门的要求也越高，因此在飞机的实际生产中并不要求完全互换，而是局部互换。2.互换与协调

互换

是指批生产中，同一种零件，在尺寸和形状方面的一致性。协调

是指相配合的两种零件在尺寸和形状方面的一致性。

互换包括完全互换和不完全互换。而对飞机钣金零件，不一定要求完全互换，但要求完全协调。

2.互换与协调（续）

互换不仅要体现协调准确度，还要求制造准确度；而协调只体现协调准确度，因而具有互换性的零件，必将是协调的，所以协调是保证互换性的必要条件，在飞机钣金零件制造中，不但要求协调，而且要求互换。3.制造准确度

指零件的实际尺寸和形状与名义尺寸和形状的差值，差值越小，制造准确度越高。4.协调准确度

指两个相配合的零件、组件或部件之间实际尺寸和形状的差值。（比前者要求更高）5.条件准确度一般准确度的概念是，零件不受自重或外力作用和影响下的几何形状和尺寸的准确度。但钣金零件，在装配或检验时往往允许在一定外力作用下进行。如蒙皮零件在规定压力下，检验其贴模度；装配时，蒙皮在卡板的压力作用下，保持外形的准确度等。因此，在分析钣金零件协调问题时，特别是在解决配合面协调问题时，必须把力和力场的条件准确度考虑进去。6.协调原理任何产品或零件的制造，其几何形状和尺寸的形成，一般都是根据图纸所确定的理论形状和尺寸，在生产过程中通过一定的量具、工装或机床而获得的。在这一过程中，首先需要根据标准的尺度量具制造出生产中使用的各种测量工具或仪器，然后用这些量具制造各种工夹模具，最后通过工装模具或机床加工出所需的形状或尺寸，这一过程中包含尺寸传递的过程。三种不同原则取得尺寸协调的协调过程：独立制造原则相互联系制造原则补偿制造原则蒙皮与口盖的协调独立制造原则LaLb量具尺寸夹具尺寸零件尺寸量具尺寸夹具尺寸零件尺寸标准尺独立制造原则相互联系制造原则La量具尺寸夹具尺寸零件尺寸夹具尺寸零件尺寸标准尺Lb相互联系制造原则补偿制造原则La量具尺寸夹具尺寸零件尺寸零件尺寸标准尺Lb补偿制造原则二、模线—样板工作法

1.实质模线—样板工作法的实质是采用统一的尺寸和形状的刚性传递系统制造和在几何上协调结构的相互配合的元件。模线—样板工作法的原理是按相互联系制造的原则确立的。2.原理飞机图纸→理论模线→结构模线→标准样件（生产样板、标准样板）→工艺装备（模具、夹具、…）→零件（组件、部件）3.模线-样板工作法主要缺点

工时高，制造装配夹具和立体工艺装备时准确度低；装配和钣金工装的制造周期长。这是因为必须首先制造出模线和样板，然后才能按模线和样板制造这些工装。4.飞机钣金零件协调的一般概念

飞机钣金零件的协调，包括零件之间的相互协调，零件与装配工艺装备的相互协调。前者取决于零件工艺装备之间的协调性，而后者取决于工艺装备与装配工艺装备之间的协调性，其实质是工艺装备之间的协调。

－－协调路线

在飞机部、组件的钣金零件制造过程中，保证钣金零件与工艺装备尺寸和形状相互协调的传递路线，称为协调路线。在传递过程中，每个环节误差的积累，构成了零件的制造误差与协调误差。

－－协调图表

钣金零件协调图表，反映钣金零件工艺装备之间，零件工艺装备与装配工艺装备之间制造依据的相互依赖关系，体现并保证了零件的协调关系，它是样板细目表、工艺装备品种表编制的先导，是企业指令性工艺文件之一，在新机研制、试制和批生产中，首先要考虑的，就是编制协调图表，然后才能进行诸如样板细目表、工艺装备品种表等生产工艺文件的编制工作。

飞机钣金零件协调图表

协调图表编制依据协调图表编制内容协调图表编制原则协调图表编制步骤

1）飞机钣金零件的协调依据协调图表与其它工艺文件的关系

产品图生产大纲工艺总方案标准工装协调图表部件装配协调图表钣金零件协调图表钣金零件制造生产文件2）飞机钣金零件协调的方法协调方法分类：模拟量传递法综合应用法数字量传递法飞机钣金零件的协调方法模拟量传递法综合应用法数值量传递法标准样件工作法表面样件工作法模线样板工作法CAD/CAM工作法模线样板－标准样件法表面样件－标准样件法组合式标准样件法组合表面样件法组合模型法整体式表面样件法镶块式表面样件法标准实样法模线样板法按蒙皮模胎协调法按两个制造依据协调法基准孔－切面模型法CAD/CAM法钣金零件用模拟量进行协调的示意图钣金零件用数字量进行协调的示意图协调部位大型客机机翼、翼梢、小翼等部件结构特点示意图协调方法CAD/CAM工作法协调图表数学模型型胎拉形模型胎模胎模胎型架肋骨蒙皮后墙口盖垫板数控编程绘图机结构模线数控机床零件样板光学仪器型架卡板应用程序计算机测量机数控编程综合

应用

法的

协调

系统

图测量系统应用程序数控铣床数控铣床结构模线绘图机零件样板表面样板反模型标准样件反模型成形模型材拉形模拉弯模框肋零件落压模卡板复杂零件蒙皮定位器交点整体量规光学仪器型架机加零件壁板部件飞机图纸计算机系统数控编程数控编程数控测量机全机数学模型绘图程序系统内部结构件加工程序系统理论模线外检样板外形标准样件切面样板内形样板外形样板成形模过渡模安装标准样件夹具样板局部样件反标准样件零件部件装配型架组合件组合件装配夹具量规（或标准平板）部件

模线样板－局部标准样件协调系统原理图5.典型的协调路线图飞机图纸理论模线结构模线（生产样板、标准样板）标准样件（模具、夹具、…）工艺装备零件（组件、部件）由上可知：模线样板-标准样件工作法是飞机制造中保证协调互换的基础；模线样板是飞机设计与制造之间的桥梁。三、理论模线

理论模线是绘制在金属板或明胶板上的1:1的飞机各部分的理论外形图，其上还绘有结构轴线、基准线等。其作用是协调部件平面及各切面的理论外形，并作为制造该切面的全部基本样板的原始依据（标准即老祖宗）。四、结构模线

是绘制在金属板或明胶板上某一部件切面的1:1的内部结构图。作用是协调该切面全部零件的结构形状、并作为制造该切面全部生产样板的原始依据，以保证该切面内全套工艺装备之间的协调。其外形按理论模线，内部结构按飞机图纸。飞机外形数学模型计算剖面外形数据用常规方法设计飞机结构图应用模线CAD技术设计结构模线用CAD技术设计飞机结构图设计图纸和模线合一的无尺寸图图形信息存入数据库用数控绘图机画模线或无尺寸图用CAD技术去掉非模线内容，增加模线线条和标记利用CAD技术设计结构模线的工作流程五、样板

样板是飞机部件、组件或零件某一切面形状和尺寸的刚性量具

在飞机的生产中样板起着制造、协调、检验部件和零件以及检验工艺装备的作用，因此样板之间有着相互协调的关系。作用制造工装、检验零件样板是按结构模线或理论模线来制造的飞机生产中使用的样板有

外形样板内形样板展开样板毛料样板切面样板弯曲样板机加零件样板夹具样板专用样板

样板分类样板品种基本用途样板名称简称基本样板晒相图板相板1.制造、检验样板；2.制造、检验零件和工艺装备生产样板外形样板外形1.制造成套零件样板；2.制造和检验模具及零件内形样板内形制造零件的成形模具。常被外形样板代替展开样板展开零件的下料及制造冲切模切面样板切面外形样板切外制造和检验模具和零件反切面外形样板反切外切面内形样板切内反切面内形样板反切内钻孔样板钻孔钻（或冲）零件上的孔夹具样板夹具制造、安装标准样件或装配、检验夹具表面标准样件样板样件制造表面标准样件机加样板机加加工和检验机加零件上与理论外形或结构协调有关的部分专用样板专用按工艺需要确定，例如化铣样板标准样板按需要选用1.作为用于制造生产样板的过渡样板；2.检修和复制生产样板

样板的分类、名称和基本用途平面类零件典型成形工艺蒙皮类零件典型成形工艺形状复杂的蒙皮类零件典型成形工艺单曲度标准挤压型材零件典型成形工艺样板的制造过程

毛坯准备移形外形的加工刻线、钻孔、打标记符号检验与喷漆基本样板——红色生产样板——黑色夹具样板——深绿色

六、标准样件和局部模型

标准样件和局部模型

是部件、零件的真实外形实样

作用

制造工装、检验零件外形七、钣金零件生产中使用的样板

钣金零件生产中使用的样板分为两大类

平面零件生产所使用的成套样板（框、肋类）

立体曲面零件所使用的成套样板1.平面零件生产所使用的成套样板外形样板——是制造和协调成套零件的样板，用于制造模具和检验零件内形样板——是用来制造与检验成形模具的样板展开样板

——表达弯边的平面零件或单曲度零件展开后的毛坯形状毛料样板

——按照试验的展开毛料做成的样板2.立体曲面零件所使用的成套样板

切面样板——用来表示双曲面立体零件各控制切面形状的样板切面外形样板反切面外形样板切面内形样板反切面内形样板切面内形切面外形反切面内形反切面外形切割钻孔样板

——用来表示双曲面立体零件各控制切面形状的样板夹具样板

——是专供制造标准样件及装配夹具用的样板

模线样板工作法最初应用于造船工业，二十世纪二十年代后期，引入航空工业，且后来居上，经过三十年左右的改进与充实，这一方法发展到更加完备也更加复杂的境界。以致一架新机诞生之前，在绘制模线和加工样板方面竟要花费十几万个工时，并消耗一百几十吨的