航空钣金零件的检验方案研究

航空钣金零件的种类繁多，检验方式各异。本文通过对零件类别划分，制定各类别简单、易操作检验方案，帮助零件的优质生产。文章中对零件首件检验方案做出了详细说明，提出了如何使用理论工程数据验证零件实物的方案。同时又对各类别检验方案中应用检验介质的有效性控制进行了标准化说明，为零件有一个有效地检验介质提供了保障。零件通用检验方案的制定按照零件大致分类,制定了符合各类零件简单而高效的零件检验方案。角片类零件该种零件（图1）多为简单零件，零件结构为单弯边零件，角度可为开闭角，亦可为直角，零件成形方式多为折弯成形。对于此类零件，工程上多数以尺寸对零件的各特性进行限制定义，其零件上的孔多为通过模拟量传递到实际加工中，零件成形后可以通过外形样板对零件腹板外形及孔位进行验证。其弯边上的特性孔位可以依据展开样板验证，弯边高度尺寸可以通过尺寸测量进行验证。框类零件框类零件多为复杂件，由于框的功能不同，可以分为同向弯边框，异向弯边框。根据框的形式不同需要制定不同的检验方案保证框的质量。⑴同向弯边框。针对同向弯边框（图2），零件在成形修整后通过外形样板验证腹板尺寸，其弯边尺寸通过实际测量与理论要求高度对比进行判断其是否符合工程要求。图1角片类零件图2同向弯边框⑵异向弯边框。由于框弯边各截面形状不同（图3），使用样板检验零件时，我们可以制作外形投影样板，该种样板在实际使用时需要将零件的腹板面抬起一定高度，使零件的腹板面投影与样板出现在同一个平面上，通常需将零件放置在检验平台上再开展测量工作。使用标准量块对零件进行定位，进行零件的外形与样板的外形比对检验工作，该方式操作繁琐、效率低下。为了提高效率，我们可以选择采用工装对零件腹板面尺寸及弧度进行验证。工装设计选取零件弯边外表面，测量时，弯边与工装型面贴合后用塞尺测量腹板宽度与理论的差别，有助于快速开展零件检验工作。图3异向弯边框带板类零件带板类零件依据实际结构形式分为单曲度和双曲度零件，不同曲度的零件检验方案不同。⑴单曲度零件。一般情况下，单曲度零件（图4）多为滚弯成形零件，其零件特点为所有零件截面曲度都相同。对于此种情况，我们可以申请一块反切外样板和一块外形投影样板控制零件的实物质量，使用外形投影样板来控制零件的整体长度，反切外样板控制截面弧长及截面弧度。图4单曲带板⑵双曲度零件。双曲度零件（图5）多为蒙皮拉伸零件，其零件特点为所有零件的截面曲度互不相同。对于此种情况，我们亦可以采用反切外样板与投影样板的组合来控制零件的质量。但考虑到各截面曲度不同，需要制作多块切面样板，造成零件检验时操作繁琐，效率低下。为了解决该类问题，我们可以申请检验工装，根据零件形式，将工装制成凸模或凹模形。零件成形后通过工装型面及胎线对零件进行符合性验证，零件检验效率高，操作简单。图5双曲带板长桁类零件长桁类零件（图6）多为型材零件，其特点是零件较长，有微小扭曲。长桁的两端及中间部位设有下陷，该类零件修整时主要依靠敲检工装。零件成形后也使用敲检工装验证零件，实现生产与检验工装一体化，降低零件加工成本，同时提升了零件检验效率。图6长桁翼尖前盖类零件该类零件为半封闭零件，且零件成形过程中材料会发生一定量的减薄，减薄出现在零件的外表面，故确定检验方案时需要依据零件内表面为基准面给定检验方案。对于前盖类零件（图7），我们采用凸模形式工装对零件的面轮廓及边缘轮廓进行验证，同时可以将装配时用于定位的点转化成零件检验工装上相应位置的定位块，高度模拟装配情况。保障交付后的零件不会因装配时用于定位零件的面或点在零件检验时未被有效控制而产生零件返修的情况。这样零件合格率得到大幅度提升。图7前盖蒙皮类零件以某项目交接蒙皮为例，蒙皮（图8）为双曲蒙皮。由于成形工艺为拉伸工艺，成形后零件弧度存在回弹。使用凸模形式的工装对零件贴胎度进行检查时，需要对零件进行局部加力检验，另由于零件内型面与工装型面贴合，无法实现贴合面可视化，往往这种检验方式不可取。为了规避凸模作为检验依据的缺点，我们可以将零件检验工装做成凹模，同时对凹模的侧壁开设检查视口。在零件检验时，我们可以很直观的通过视口检测到零件型面与理论型面的贴合状态，清晰的反馈出零件实际状态。另将凹模与零件边缘铣切工装做成一体化，零件的加工成本得到了有效地控制。图8蒙皮零件首件检验方案制定为了验证零件加工过程中使用到的工装及样板是否可以生产出符合工程要求的零件,零件首件检验时，使用的介质往往不能选用零件通用检验方案中给定的检验介质,需要使用客户提供理论的工程数据对零件实物质量进行验证。如何使用理论工程数据进行零件验证,方法有三坐标测量(CMM)验证、零件PCM图验证两种方式。三坐标测量(CMM)验证当客户提供的工程数据中给定各基准时，需要依据给定基准建立坐标系，同时将建立的坐标系与零件实际坐标系进行拟合，依据DPD相关程序，拟合公差不超过千分之五英寸。当满足拟合公差后，方可对零件的各特性进行测量。当客户提供的工程数据中未给定基准时，可以按实际情况建立坐标系后进行零件测量。零件测量后出具测量报告用于判断零件实物是否满足工程要求，以支持零件首件检验工作的开展。零件PCM图验证PCM图是将客户提供的三维工程数据选取各视图投影而得到的绘制在明胶板上的二维工程数据，绘图误差可以忽略，其基本与工程数据一致。对零件特性验证时，可以将零件按照各视图的投影关系摆放，利用量块进行边缘、孔位等投影比对，从而验证零件是否满足工程要求。检验介质的有效性控制检验介质包含工装、样板、PCM图等，为了验证零件是否满足工程要求，各介质首先在质量控制上要有所保证。工装的有效性控制用于零件的检验工装可以为专用检验工装，也可以是生产与检验共用的工装。依据公司相关工装管理程序，具有检验功能的工装需按照二类工装进行管理，要求对工装每年进行一次定检，以确定工装的有效性（工装使用前校准）。样板的有效性控制样板数据为具有检验功能的工装，需要做定检。由于其特殊性，依据客户及公司要求，需要在18个月或3年周期内对样板进行一次定检控制其有效性。PCM图的有效性控制由于明胶板会发生热胀冷缩，需要严格按照相关规定控制存储环境的温湿度满足PCM图的存放。同时在使用PCM图对零件进行验证前需测量PCM上绘制的10×10英寸网格线尺寸是否正确。如果出现问题，当前的PCM图需停止使用。结束语文章通过对零件通用检验方案