《飞行器装配工装应用与维护》课件-4.3.2采用光学工具装配型架

采用光学工具装配型架《飞行器装配工装应用与维护》采用光学工具装配型架1术语和定义2装配准备3自由度分离4基准元件的选择5具体装配方法采用光学工具装配型架（一）术语和定义光学站是定位光学工具的基准。用来确定球体中心位置的基准称为球体光学站（简称光学站或站）。光学站按其结构可以分为活动站和固定站，按其与型架结构的关系可分为架内站与架外站。光学站采用光学工具装配型架（一）术语和定义架内站架内站建在型架的骨架元件上，与骨架元件连接形式可以是固定的，也可以是可卸的（如图所示）。在多支点型架中，光学站一般放置在支点上方。架内站多用于中、小型型架，多支点型架，如翼面、舵面型架等。具有节省占地面积、不受地基变形的影响等特点。采用光学工具装配型架（一）术语和定义架外站架外站不建在型架的骨架元件上，具有独立的基础。架外站多用于大型型架，尤其是分散式结构型架，如对合台、精加工台、水平测量台等，具有便于安装工具轴和建立辅助视线，占地面积大，地基变形使视线与型架变形不一致等特点。采用光学工具装配型架（一）术语和定义光学视线光学工具的视轴称为光学视线。在光学工具安装型架中，常以光学站球体中心的连线作为光学视线（以下可简称视线）。视线按其分布形式可分为单视线、双视线、矩形视线、三角视线、空间视线等样式。视线按其功能分为基准视线与辅助视线。基准视线是在光学坐标系统中，首先建立并作为建立其他视线的依据的一条光学视线。基准视线是整个型架安装、测量过程的基准。辅助视线是根据基准视线所建立的一些视线。采用光学工具装配型架（二）装配准备选择视线01.选择视线的原则（1）视线的设计主要取决于型架的结构、安装工艺和设计基准。（2）视线应既能满足装配要求又能保证视线和转接环节最少。（3）尽量把视线布置在水平面或铅垂面内。（4）在满足使用要求前提下视线的纵向站距应尽量小。采用光学工具装配型架（二）装配准备选择视线01.选择视线的原则（5）视线布置应保证建站方便。（6）在观察方便时视线应尽可能设计得低一些。（7）站距应尽可能设计成50mm的倍数。采用光学工具装配型架（二）装配准备选择视线02.选择基准视线的原则选择基准视线的原则，除遵守选择视线的原则外，还应遵守如下原则：（1）选择通过被安装元件最多的视线。（2）选择建立辅助视线容易，转接误差小的视线。可以直接从基准视线建立辅助视线。（3）能以较少的辅助视线满足安装测量要求。（4）一般要设计成水平的或铅垂的。（5）应与型架的设计基准重合或平行。采用光学工具装配型架（二）装配准备建立光学坐标系光学坐标系是由光学站、光学视线所构成的平面或空间坐标系，作为型架、标准工艺及其他产品的加工、安装、测量的依据。为了表达光学坐标系简便，规定了代表符号。光学视线符号如图所示。序号名称代表符号说明1光学视线——细实线2基准光学视线J.S

细实线3辅助光学视线F.S细实线4光学站——●——细实线，圆点直径为2～3mm5用光学工具保证的尺寸100^在尺寸的右上角打出三角符号，三角符号的大小为尺寸字号的1/2光学视线符号采用光学工具装配型架（二）装配准备选取光学测量标准测量基准是在被安装工件上选取的一些点、线、面，它们在光学工具测量时，用来确定工件在空间的位置，如图所示。光学工具安装型架的实质就是在光学坐标系中确定这些基准在6个自由度方向的位置。采用光学工具装配型架（二）装配准备选取光学测量标准01.测量基准选择要求、、（1）测量基准孔（包括目标孔）应选φDH，粗糙度不低于1.6μm，一般应选择0.8μm。（2）测量基准面的平面度在100mm×100mm之内不大于0.01，粗糙度不低于1.6μm。如果面使用，其平行度不大于0.02。（3）测量基准应具有足够的刚度和尺寸稳定性。采用光学工具装配型架（二）装配准备选取光学测量标准02.测量基准的选择、、（1）测量基准应相对集中，使基准加工准确，工艺性好。（2）在一台型架中，各测量基准选取在同一平面（水平或铅垂平面）中。如不能在同一平面中，则应与基准视线间的距离成50的倍数，最好选取为150、300、500的倍数。采用光学工具装配型架（二）装配准备选取光学测量标准02.测量基准的选择、、（3）测量基准的位置应保证测量的开敞性和可达性。（4）测量基准的数量和形式应足以控制元件的6个自由度。（5）测量基准相对于调整装置的位置，应尽量使测量基准所控制的自由度方向与调整方向一致。采用光学工具装配型架（二）装配准备选取光学测量标准03.光学测量转接工具、、当光学视线不通过型架元件时或与型架元件呈一定角度，不能直接用通用光学工具进行测量时，需通过适当的工具进行间接测量，把型架元件与光学视线联系起来。这种工具称为光学测量转接工具（简称转接工具）。转接工具可分为通用转接工具和专用转接工具。采用光学工具装配型架（三）自由度分离自由度分离原理安装型架元件时必须对元件的6个自由度进行调整。为了提高安装效率，减少调整时6个自由度的干扰，采取分离自由度的方法来实现。图3-19自由度分离法则采用光学工具装配型架（三）自由度分离自由度分离原理自由度分离的原则：将被安装元件的6个自由度分成两组或两组以上分别调整，互不干扰。如图3-19所示，先调整角片即调整托板的X、θy、θz3个自由度，再在角片平面中调整Y、Z、θx3个自由度。图3-19自由度分离法则采用光学工具装配型架（三）自由度分离型架自由度典型控制方法型架元件共有X、Y、Z、θx、θy、θz6个自由度，型架元件自由度的典型控制方法如表所示。采用光学工具装配型架（四）基准原件的选择一台型架由若干元件组成，选择某一元件首先安装，作为其他元件安装时的基准或建立视线的基准，这个首先安装的元件称为型架安装时的基准元件（简称基准件）。基准元件选择原则如下：选择协调关系复杂的元件作为基准元件；1选择基准元件的测量基准应与基准光学视线平行或垂直；2选择定位面多的，调整工作复杂的元件为基准元件；3选择位于型架中间的元件为基准元件，型架较长时尤应如此。4采用光学工具装配型架（五）具体装配方法01.直接装配在被安装元件上，做出相应的测量基准，用光学仪器及各种光学工具直接装配所有的元件。采用此种方法的优点是安装精度高，容易控制自由度，故应用较广泛。采用光学工具装配型架（五）具体装配方法02.借助光学工具的样板装配方法借助光学工具和样板的装配方法用光学工具定位样板或切面模型，再按样板或切面模型安装型架元件。装配方法如图所示。采用光学工具装配型架（五）具体装配方法03.借助光学工具、量规、局部模型的装配方法用光学工具定位量规、局部模型后再按量规、模型装配型架元件。借助光学工具、量规、局部模型的装配方法I采用光学工具装配型架（五）具体装配方法04.借助光学工具一转接工具的装配方法光学工具通过一些通用或专用的转接工具，确定安装型架元件的测量基准的位置。除上述基本方法外，还有一些通用光学工具设备装配方法，如光学工具坞、光学坐标系、激光准直自动安装机等。1光学工具装配型架相关术语和定义2装配准备工作3自由度分离及基准件选