航空发动机装配技术分析

航空发动机装配技术分析

李家君

哈尔滨东安机电制造有限责任公司 黑龙江省哈尔滨市 150060

摘要：在我国大力发展航空事业的过程中，航空发动机发挥着重要作用，而航空发动机发展的核心则在于发动机装配技术。基于此，针对航空发动机装配关键技术展开深入研究非常有必要，这对于国家航空事业的发展具有深远意义。在本文中，笔者从航空发动机装配关键技术所涉及到的内容入手，详细阐述了虚拟装配技术、数字化柔性设计等，这将有助于改善发动机装配质量及装配效率。

关键词：航空发动机；装配技术；航空事业

1航空发动机装配方面的关键技术
　　虚拟装配技术与数字化柔性设计是航空发动机装配过程中最核心的技术。所谓虚拟装配指的是针对装配工业而展开虚拟仿真，其能够向航空发动机装配提供具有可视性的装配过程，进而帮助其找寻出设计方面存在的问题，改善质量情况。数字化柔性设计囊括实体建模、工艺过程设计、依托于形位公差而应用的容差分析技术等。在应用这些技术的过程中可以融合以往丰富的经验，并结合现代计划作业模式，引入数字化的管理工具。这样能够促使这些技术在航空发动机装配方面发挥更大的作用，从而全面改善航空发动机装配的质量情况，提升装配效率，推动航空发动机装配

2装配过程数字化柔性设计

　　2.1基于形位公差的装配容差分析技术
　　基于形位公差的装配容差分析技术是借助选择使用最佳的计算方式，分析包含装配容差和零件容差在内的模型。零件表面的粗糙度、圆度等问题不需要考虑，和配合面完全贴合；如果其中某个表面不够光滑，就需要通过点和面的配合与接触，顺利完成整个装配过程，所建立的这一平面属于虚拟配合面，其能够展现各个表面之间的配合情况，如它们彼此之间的配合出现问题，也能够直观地表现出来。
　　2.2实体建模技术
　　虚拟装配航空发动机模型时，首先需要充分考虑设计方案中的要求，准确分析发动机尺寸的情况，关键性尺寸要明确化。其次需要立足技术层面和理论层面，研究建模的各种方法，应用科学的建模技术。实体建模技术要研究尺寸随机建模的情况，结合具体情况，分析建模时需应用的方法。主要方法包含电子表格驱动图形、表达式和特征驱动图形、系统尺寸和参数约束等，这些方法都能够构建实体模型。
　　2.3规划设计装配过程
　　依据装配发动机的工作情况，对其工作流程有扎实地了解和把握。把零组件和产品各种信息引入系统中，结合装配的知识库、资源库，自动产生工作流程的相关功能，发动机产品三维数模设计是基础，要构建量具、测具、工装等各项资源库，构建工艺设计和管理的科学工作流程；结合装配基准、定位方法、装配单元等信息，建立装配过程模拟的外部环境，提供装配路径和产生的防碰路径、自动探测功能、轨迹等，深入分析装配工艺是否可行。在三维模型的装配分析的基础上，实现可视化模拟，研究装配工艺的人性化特点，模拟零件之间的关系，同时也研究装配工作的精准度，确保其能够便捷化地开展，有效地节约时间和各项资料。
3虚拟航空发动机装配技术

虚拟航空发动机装配技术主要内容包含构建虚拟发动机装配系统、装配过程仿真技术、建模装配模型等。借助发动机装配技术虚拟化方式，可以虚拟操作发动机装配方案，对于装配方案的设计是否存在问题进行检验，若发现问题，在设计计算机的过程中，能够及时将问题处理，确保不会在装配发动机实践工作中产生经济方面的损失和其他风险。虚拟航空发动机装配技术促进了相关行业朝着现代化、科学化的方向不断发展，也全面提升了装配工作的规划性。

3.1 构建虚拟装配系统结构

在装配虚拟航空发动机时，虚拟装配系统将软件和硬件结合起来形成了计算机系统，其中，需要将航空发动机设备的各种参数与模型输入航空发动机设备中，之后借助这一虚拟装配系统中的各种工具和功能，能够履行相应的工作过程。虚拟系统能够模拟装配航空发动机的整个过程，这一过程能够通过文件、动画、模型等多元化的方式进行展现，并且在培训公司员工时，也能够借助效果较好的仿真动画，促使公司员工对装配航空发动机的工作过程有深入的了解和认知。

3.2 装配模型建模技术

利用三维数字化模型，能够构建航空发动机装配模型，在此过程中，用依赖约束关系与聚合关系来实现各项物理参数，在建模过程中，按照时序，编制模型规则，表达装配航空发动机的过程，构建模型。整个建模过程中，参考和借鉴了之前有益的经验，结合各项工作的顺序，实现了装配航空发动机的数字化、可视化展现。

3.3 仿真装配过程技术

仿真装配过程技术体现了数字化装配航空发动机，可以使得装配航空发动机的整个工作过程可视性更强，这一技术主要对可装配性和装配的精准度进行研究和分析。可装配性分析技术模拟了装配航空发电机的整个工作过程，其优点较为显著：可装配性分析技术可以对装配航空发电机整个过程中是否存在操作层面的问题进行精准检验，可以使得设计单位在实施工作之前，就明确问题，有效优化装配方案，多次开展可装配性分析，能够避免设计方面出现问题，而且可装配性分析技术能够演示装配航空发动机的全过程；实施分析研究之后，能够将零件中互相存在的干扰问题及时查找出来，有效地纠正错误和问题，促进装配零件质量全面优化；通过可装配性分析技术，还能够优选最佳装配计划，检验装配发动机方案次序，提升装配工作的经济性、科学性，并最大限度地节省工作时间，提升工作的便捷度。

装配精度分析技术以装配发动机模型为应用基础，其可以测试装配发动机过程的敏感性。这一技术为装配航空发动机的相关工作提供了很多必备功能，包含：装配精度分析技术在设计发动机时，就能有效检验装配发动机的精度，避免之后在装配过程中出现需要纠正精度的问题，使得工作时间与各种资源消耗都能够降到最低；在装配发动机前，这一技术能够预测装配方案影响发动机装配的情况；这一技术还能够对装配发动机存在的质量问题进行及时把握，出现问题能够敏锐地发现，从而有效解决和处理问题，将风险隐患控制在最低水平内，避免产生负面影响和危害。

4发动机制造流程的清洁度控制方法
　　1：零、部件的机械加工工序。复杂机匣的内腔及零件内部细小油路孔在进行机械加工时，容易造成切屑的残留，切屑一般呈卷曲状，卡在机匣的内腔或油路孔的拐角处，通过冲洗的方式无法将其去除，而这部件金属屑残留在零件内部将成为发动机的隐形杀手，危害极大，这类零件加工完成后一般采用高精度孔探仪进行全方位检查，对于油路孔一般采取钢球通过试验进行检测，以确定其是否有多余物污染问题，如果有则立即清除。

2：零件清洗工序。为了控制装配过程中多余物污染的隐患，需建设分阶段的清洗线，第一阶段先实现工序间清洗和交付产品前清洗分开，达到杜绝多余物的目的。第二阶段建立独立的交付产品前清洗生产线。

3：发动机装配工序。发动机装配工序是整个制造流程中最后一道工序，也是清洁度控制的重要工序，零件的装前应清洁干净；然后要进行外观检查：应保证零件表面无磕、打、碰等机械损伤，无锈蚀、漆层脱落、尖边、毛刺等外观缺陷；装配过程中要及时清理多余物，对于自锁螺母等紧固件安装时产生的金属屑要用吸尘器及时清除，对于流淌的多余胶液要用干净的擦试纸及时清除；对于保险丝类零件，安装时要将剪掉的保险丝头进行记录和清点，应保证实物与记录相符，避免保险丝在剪断时飞溅到发动机内部；装配过程中零件的配合面要涂油润滑，避免因摩擦造成多余物污染。

参考文献
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