Размещено на http://www.allbest.ru/

ЗМІСТ

ВСТУП

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБ'ЄКТА ВИРОБНИЦТВА

2. ОСОБЛИВОСТІ ВИРОБНИЦТВА

3. КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГІЧНЕ ЧЛЕНУВАННЯ

3.1 Основні теоретичні відомості

3.2 Поділ літака на агрегати

3.3 Поділ агрегатів на відсіки

3.3.1 Поділ агрегату «Фюзеляж» на відсіки

3.3.2 Поділ агрегату «крило» на відсіки

3.3.3 Поділ агрегату «вертикальне оперення на відсіки»

3.3.4 Поділ агрегату «горизонтальне оперення» на відсіки

3.4 Поділ на секції

3.5 Поділ на панелі

4. ПЛАЗОВА ПРОРОБКА

5. РОЗРОБКА ОСНАСТКИ ДЛЯ ФОРМУВАННЯ ОБШИВКИ

6. ВИГОТОВЛЕННЯ СЕКТОРА ШПАНГОУТУ

7. СКЛАДАННЯ

8. ВИСНОВКИ

9. ЛІТЕРАТУРА



ВСТУП

Boeing-787 -- широкофюзеляжний двомоторний реактивний пасажирський літак, що розробляється американською компанією Boeing, перший повністю новий літак Boeing після випуску Boeing 777 в 1995 році. Місткість салону лайнера становить 210-330 чоловік залежно від модифікації. Максимальна дальність польоту літака становить 14,2 тисячі кілометрів. Особливістю нового лайнера повинні стати економічність і екологічність. "Лайнер мрії" повинен витрачати на 20 відсотків менше пального при дальніх перельотах.

Boeing 787, вартість якого залежно від комплектації доходить до 205,5 мільйонів доларів, ще до випуску замовили понад півсотні авіакомпаній. Першою "Лайнер мрії" отримала японська авіакомпанія All Nippon Airways..

Мета курсового проекту:

o Закріпити теоретичні знання, отримані при вивченні дисципліни «Технологія виробництва ЛА та ЕДУ»;

o Отримання навичок роботи з науково-технічною літературою і розвиток інженерного мислення.

В ході курсового проекту розглянуто наступні пункти технічного завдання:

? Загальна характеристика об'єкта виробництва;

? Особливості виробництва;

? Конструктивно-технологічне членування;

? Плазова проробка;

? Виготовлення деталей з профілю;

? Складання відсіку фюзеляжу у пристосуванні.



1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБ'ЄКТА ВИРОБНИЦТВА

Літак Boeing-787 має ряд унікальних особливостей, відтворених як на стадії виробництва, так і на стадії експлуатації готового продукту. Насамперед, Dreamliner -- перший в історії громадянський пасажирський авіалайнер, побудований наполовину з вуглецевого волокна. Завдяки цьому в салоні підтримується тиск, начебто ми перебували б на висоті в 1800 метрів, а не 2400, як в інших авіалайнерах. Літак також обладнаний системою попередження повітряних ям. Для цього на лайнері встановлено датчики, які при вході в зону турбулентності посилають команди на поверхні керування бортом, щоб політ був більш плавним і комфортним.

Завдяки впровадженню інноваційних технологій і використанню композитних матеріалів (при виробництві фюзеляжу зокрема) діаметр ілюмінаторів було збільшено на 65%, а загальний рівень шуму завдяки використанню тих же таки композитів при зльоті і посадці було знижено на 60%. Загальний вигляд Boeing-787 можна побачити на рис. 1.1.

Серед інших переваг літака -- занижене споживання палива. Ці показники на 20% менші за середні серед аналогів, що зараз експлуатуються. Таких результатів вдалося добитися завдяки установці на Dreamliner нових двигунів компанії General Electric GEnx. Слід зазначити, що на деяких модифікація цієї моделі стоять двигуни Rolls-Royce Trent 1000.



Як вже зазначалось раніше, фюзеляж Boeing-787 виготовляють з композитних матеріалів.

2. ОСОБЛИВОСТІ ВИРОБНИЦТВА

Найбільший у світі цех для збирання літаків знаходиться у місті Еверет, штат Вашингтон, США. Тут збирають літаки Boeing-787 Dreamliner. Цей цех настільки великий, що в ньому запросто модна заблукати, а також інколи під дахом можуть утворюватися хмари.

В Евереті проходить лише зборка готових агрегатів до купи. Постачаються ж вони з різних кутків світу. Наприклад вертикальне оперення виготовляють в Китаї та кораблем доставляють у Фредеріксон, а звідти вже в Еверет. Крила лайнера повітрям перевозять з Японії прямо до місця остаточної зборки, а передкрилки -- залізницею з Тулузи до Еверету. Компанія Boeing не замовляє деталі наперед. Особливістю процесу зборки компанії є те, що необхідні агрегати доставляють на місце зборки строго у вказаний час. Детальніше про те, які агрегати звідки і як доставляють до місця зборки показано на рис. 2.2.

Двигуни встановлюються на літак за день-два до того, як він має покинути цех. З рисунку видно, що всі агрегати літака покриті зеленим захисним вінілом. Слід також відмітити, що процес зборки проходить цілком вручну, тому займаються цим виключно фахівці вищого рівня.

Тепер ближче розглянемо, як, власне, проходить сам процес зборки в ілюстраціях.

Все починається з встановлення передніх кромок (привезених з Тулузи) на крило (що транспортувалося з Китаю). Після цього обидві частини крила кріпляться до нижньою середньою частини фюзеляжу (рис. 2.4 а). Далі на цю конструкцію зверху кріплять верхню частину центроплану (рис. 2.4 б), в результаті чого отримуємо один завершений етап зборки.

Далі збирається задня частина фюзеляжу. Цей процес також має свої особливості. Нижня частина збирається в перевернутому вигляді (рис. 2.6 а), а потім перевертається на 180 градусів (рис. 2.6 б).

літак агрегат boeing відсік

У зібраному вигляді Ф3 виглядає так: Рис. 2.7. Ф3 у зібраному вигляді

Після того, як всі секції фюзеляжу зібрані, виконується їх стиковка. Цей процес, точніше фрагмент стиковки Ф3 до ЦП зображено на рис. 2.8.

На рис. 2.9 а зображено носову частину фюзеляжу. Її виконують із частин, виготовлених у Вічіті (нижня частина) і Кані (Франція).

Горизонтальне оперення, виготовлене в Італії, доставляють в Еверет і разом з ВО, привезеним з Китаю, кріплять до задньої частини фюзеляжу (Ф3).

На рис. 2.11 зображено два відділи, де готовлять до зборки горизонтальне та вертикальне оперення і встановлюють передкрилки на крило.

Отже, в цьому розділі було розглянуто основні особливості виробництва. А саме: місця виробництва окремих агрегатів авіалайнера, технології, що використовуються під час зборки та, власне, послідовність зборки.



3. КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГІЧНЕ ЧЛЕНУВАННЯ

3.1 Основні теоретичні відомості

Потреба в виконанні технологічного поділу літака обумовлена раціональністю розмежування різноманітних виробничих процесів в межах одного підприємства та взаємодією з іншими підприємствами на основі кооперації та субпідряду.

Забезпечення високого наслідування аеродинамічних форм агрегатів планера для нових модифікацій літака дозволяє значно скоротити кількість і трудоємність виготовлення плазів і, окрім того, використовувати повторно виготовлену оснастку. Взагалі під членуванням літака розуміється поділ його конструктивними, експлуатаційними і технологічними роз'ємами і стиками на агрегати, відсіки, секції, вузли і деталі. Цей поділ ілюструє рис. 3.1.

Конструктивними називаються роз'єми і стики, обумовлені розмоманітністю у функціональному призначенні окремих елементів планера або особливостями їх конструкції.

Експлуатаційними називаються роз'єми, що визначаються потребами експлуатації -- транспортування, заміни окремих частин планера чи особливостями їх конструкції.

Технологічними називаються роз'єми і стики, що визначаються потребами незалежного і паралельного виготовлення окремих частин літака.

Втілення конструктивних, експлуатаційних або технологічних роз'ємів і стиків визначається тим, які вимоги при членуванні прийнято як основні. Можливе суміщення конструктивних, технологічних і експлуатаційних роз'ємів і стиків, що сприяє зменшенню маси конструкції за рахунок скорочення їх загальної кількості.

При членуванні враховують також вимоги, обумовлені необхідністю покращення ЛТХ літака і загальними тенденціями розвитку авіаційної техніки. Наприклад, підвищення монолітності конструкції деталей і збірних одиниць, створення «інтегральних» конструкцій агрегатів без експлуатаційних роз'ємів призводить до зменшення числа стиків і деталей кріплення.

Майже будь-який літак, зокрема наш, можна розділити на наступні агрегати: крило, фюзеляж, оперення, мотогондоли, шасі. Далі буде розглянуто поділ кожного з агрегатів на відсіки, вузли відсіків чи вузли агрегатів (згідно рис. 3.1).

3.2 Поділ літака на агрегати

Агрегат -- це закінчена в конструктивному та технологічному відношенні частина планера, що складається з панелей, секцій вузлів та деталей. Основними агрегатами літака є: крило, фюзеляж, оперення (горизонтальне і вертикальне), силова установка, шасі, елерони і т.п.

На рис. 3.2 представлено поділ Boeing-787 на агрегати. Окрім того на цьому рисунку також можна побачити інформацію стосовно того, де і який агрегат виготовляється.

Після того, як крило приєднано до центроплану, уся ця конструкція кріпиться до передньої частини -- Ф2, -- що називається forward fuselage (див. рис. 3.2), фітингами. Цей процес показано на рис. 3.4.

Кріплення вертикального оперення до фюзеляжу відбувається за допомогою болтів згідно рис. 3.5 та 3.6. Вузли кріплення на ВО знаходяться на лонжеронах, а фюзеляжу -- на силових шпангоутах.

Принцип кріплення горизонтального оперення подібний до вертикального. Але спочатку обидві його частини з'єднують між собою, а потом і з фюзеляжем.

3.3 Поділ агрегатів на відсіки

Членування агрегатів на відсіки, секції і вузли -- дуже важлива вимога до конструкції. Правильно розчленована конструкція забезпечує:

— розширення фронту робіт при проектуванні технологічних процесів і засобів оснащення, що дозволяє скоротити терміни і трудоємність підготовки виробництва;

— комплексну механізацію і автоматизацію процесів виконання з'єднань, що призводить до підвищення їх якості, росту продуктивності праці і покращенню умов праці;

— найкращі умови для контролю якості основної маси з'єднань;

— розширення фронту робіт шляхом організації паралельної зборки відсіків, секції і вузлів, що скорочує цикл робіт по зборці;

— транспортування і ремонт агрегатів і відсіків.

При вирішенні питань членування агрегатів враховується можливість застосування прогресивних методів зборки, характеристики технологічного обладнання, наявності і зручності підходів для виконання збірного процесу, програма випуску виробу.

3.3.1 Поділ агрегату «Фюзеляж» на відсіки

Технологічне членування фюзеляжу без конструктивно-технологічних роз'ємів на відсіки визначається призначенням окремих частин фюзеляжу с урахуванням постійності закону формоутворення поверхні в межах одного відсіку, а також вимоги якісної і нетрудоємнісної стиковки крила і оперення з фюзеляжем. Для забезпечення стиковки крила і фюзеляжу необхідно забезпечити три технологічних стики, що розчленовують фюзеляж на носову частину (Ф1), передню центральну (Ф2), центроплан (ЦП) і хвостову (Ф3) частину. Необхідність додаткового членування на відсіки визначається його конструкцією і прийнятою організацією виробництва, що враховує програму випуску виробу. На рис. 3.8 зображено цей поділ.

На рис. 3.9 зображено носову частину, зістиковану з Ф2, що транспортується для подальшого з'єднання з центропланом.

Окремо носову частину та передню центральну можна побачити на рис. 2.9 та рис. 2.7 відповідно. Нижче (на рис. 3.10) приведемо процес стиковки задньої частини фюзеляжу до центроплану. Як можна побачити з рисунка, з'єднання фітингове. Елементи з'єднання також можна добре розгледіти на даному рисунку.

3.3.2 Поділ агрегату «крило» на відсіки

Агрегат крило літака (рис. 3.11) поділяється на три секції: центроплан (рис. 3.12) та дві від'ємні частини крила (Рис. 3.13). Причиною такого поділу

конструктивна особливість літака - напрям нервюр: на центроплані вони направлені по польоту, а на від'ємних частинах крила (ВЧК) перпендикулярно лонжеронам, а також наявність в зоні ймовірного стику підсиленої нервюри та перестик обшивки в цій зоні. З'єднуються зазначені секції між собою за допомогою фітингів.

З аеродинамічної схеми візьмемо крило та зобразимо його без двигунів. На рис. 3.11а зображена його планова проекція

3.3.3 Поділ агрегату «вертикальне оперення на відсіки»

Вертикальне оперення літака Boeing-787 ділиться на два відсіки. Це -- передня кромка ВО і руль напрямку. Обидві частини виготовляються в Китаї і збираються у Фредеріксоні (США), звідки потім доставляються в Еверет для остаточної зборки. Тип з'єднання -- шомпольне. Поділ ВО на відсіки зображено на рис. 3.13. У зібраному вигляді агрегат представлено на рис.3.14.

3.3.4 Поділ агрегату «горизонтальне оперення» на відсіки

Горизонтальне оперення, подібно до крила, ділиться на такі секції, як: центроплан дві від'ємні частини. Причина поділу така ж -- напрям нервюр. З'єднуються між собою ці секції за допомогою фітингів. Поділ представлено на рис. 3.15. Конструкція зображена на рис. 3.16.

3.4 Поділ на секції

Крило ділиться на секції наступним чином Рис. 3.17. Горизонтальне оперення Boeing-787

Стосовно фюзеляжу, слід відзначити найбільш складні в конструктивному плані секції. Так у Ф1 -- це секція головної опори шасі, зображена на рис. 3.18.

У відсіку Ф3 треба звернути увагу на секцію головних ніг шасі. Зображення представлено на рис. 3.19.

3.5 Поділ на панелі

Панель - частина агрегату, відсіку, що складається з ділянок обшивки, підкріплена різними елементами. Поділ крила на панелі показано на рис. 3.20. Поділ на панелі носового відсіку фюзеляжу Ф1 зображено на рис. 3.21.

4. ПЛАЗОВА ПРОРОБКА

В даному розділі виконується плазова проробка носової частина (Ф1) фюзеляжу літака графічним методом батоксів та горизонталей.

Порядок побудови обводів графічним методом батоксів та горизонталей (Рис. 4.1):

1. Обрати основну систему координат.

2. Вибрати системи площин батоксів, що є паралельними площині симетрії та розміщеним на відстані, що кратна 50 мм (100мм), від неї.

3. Підібрати систему горизонтальних площин, що є паралельними будівельній горизонталі та розміщені на відстані, що кратна 50 мм (100 мм), від неї.

4. Обирають систему площин шпангоутів та проміжних перетинів, що паралельні площині дистанції. Дистанцію площин шпангоутів обирають згідно з теоретичними кресленнями.

5. Наносять ряд однойменних точок - ліній теоретичного обводу агрегату на всіх трьох проекціях одночасно, при цьому плавність теоретичних ліній перевіряється візуально.

6. Після ув'язки обводу агрегату с з плазом по горизонталям та батоксом знімаються розміри, які вносять в плазові таблиці.

На рис. 4.2 зображена плазова проробка, а на рис. 4.3 можна побачити трьохвимірну модель носового відсіку фюзеляжу.



5. РОЗРОБКА ОСНАСТКИ ДЛЯ ФОРМУВАННЯ ОБШИВКИ

Маючи панель розроблюємо оснастку для того, щоб сформувати її форму. Для цього беремо дану панель і під її вигнутий контур формуємо болванку. Болванка буде виготовлена з дерева, оскільки виготовлення з металу вдаряє по кишені. Також можливе виготовлення з залізобетону але це також зайві витрати, мала точність через крихкість матеріалу. На рис. 5.1 представлена розгортка листової деталі під обшивку. Припуск становить 50 мм з кожної сторони.

Сам елемент обшивки, змодельований в середовищі SolidWorks, зображено на рис. 5.2 (а і б).

На рис 5.3 зображений пуансон для формування даного елемента общивки, на рис. 5.4 -- його модель.

Маючи геометричні характеристики листа та болванки розроблюємо схему для формування листа. Оскільки болванка має непостійну кривизну, потрібно робити доводку контура. Принцип отримання обшивки полягає в наступному. На отриману болванку натягують лист алюмінію Д16 і для того що б він не зміщувався, його скріплюють з ним.

Після цього, лист металу обрізають по контуру і отримують реальну поверхню сектора обшивки. На рис 5.4 представлена схема преса для обтягування з розтягуванням, нижче -- порядок дій при роботі з пресом:

- Установка на пуансоні 1 заготовки 3 в таким чином, щоб відстані від пуансона до затискачів 2 з обох сторін були однаковими;

- Закріплення заготовки в затискачах 2 за допомогою гідравлічного пристрою 4;

- Підйом столу 5 за допомогою гідравлічних пристроїв 6 настільки, щоб заготівка 3 була притиснута до гребеню пуансона по всій його довжині;

- Формоутворення обшивки за допомогою гідравлічних пристроїв 7, утворюючих розтягуючу силу Р необхідної величини;

- Зйомка заготовки після зняття навантаження на пуансон.

Точність отриманої форми обшивки контролюється по щільності прилягання її у вільному стані до контрольного еталону поверхні (заготовки). Якщо при перевірці буде виявлено, що зазори між обшивкою і еталоном більше допустимих (0,5-1 мм), то проводять повторну обтяжку-калібрування обшивки по тому ж пуансону.

Після того, як формування завершено, виконується наступний етап -- обрізання за допомогою шаблону. Для проектування шаблону на площині симетрії літака створимо ескіз геометрії обшивки з вушками кріплення на пуансоні. Ескіз зображено на рис. 5.5.

На рисунку 5.6 зображено кріплення обшивки і шаблону обрізки контуру на пуансоні.



6. ВИГОТОВЛЕННЯ СЕКТОРА ШПАНГОУТУ

У програмі SolidWorks побудований потрібний нам перетин носової частини фюзеляжу. Через великі розміри для простоти виготовлення шпангоут ділять на сектори. На рис. 6.1 наведено перетин шпангоута, який будемо розглядати, а на рис. 6.2 -- схема шпангоута із секціями.

Формування шпангоуту проходить в два переходи:

1) Під час першого переходу формуємо полку шпангоуту в теоретичному контурі шпангоуту із змінним кутом малки (див. рис. 5.2). Моделювання цього процесу зображено на рис. 5.3;



7. СКЛАДАННЯ

Збірка панелі по складальним отворам представляє собою процес, при якому взаємне положення збиральних деталей визначається положенням вже готових на них складальних отворів (рис. 7.1).

Обшивка 1(див. рис. 7.2) установлюються в складальне положення по рубильникам 5, до неї приєднуються стрингери 2 по складальним отвором. Потім кладуться шпангоути 3 по рубильникам та виставляються по складальним отворам що є на них та на обшивці та стрингерах. Поєднавши при установці складальні отвори в деталях та кронштейнах рубильників, установлюють в них болти і закріплюють ними деталі для подальшого свердління отворів і клепки.



8. ВИСНОВКИ

Boeing-787 «Dreamliner» має ряд унікальних особливостей, відтворених як на стадії виробництва, так і на стадії експлуатації готового продукту. Насамперед, Dreamliner -- перший в історії громадянський пасажирський авіалайнер, побудований наполовину з вуглецевого волокна. Серед інших переваг літака -- занижене споживання палива. Ці показники на 20% менші за середні серед аналогів, що зараз експлуатуються. Таких результатів вдалося добитися завдяки установці на Dreamliner нових двигунів компанії General Electric GEnx. Зборка літака проходить у найбільшому в світі складальному цеху, що знаходиться в м. Евретт штат Вашингтон. Деталі для зборки доставляються туди майже з усього світу.

Потреба в виконанні технологічного поділу літака обумовлена раціональністю розмежування різноманітних виробничих процесів в межах одного підприємства та взаємодією з іншими підприємствами на основі кооперації та субпідряду. Забезпечення високого наслідування аеродинамічних форм агрегатів планера для нових модифікацій літака дозволяє значно скоротити кількість і трудоємність виготовлення плазів і, окрім того, використовувати повторно виготовлену оснастку.

У четвертому розділі було виконано плазову проробку, що включала в себе розробку плазу сумісних перерізів, плазу бічної проекції та плазу планової проекції, а також представлена 3Д модель носового відсіку, виконана з використанням цих теоретичних плазів.

У п'ятому розділі виконується розробка оснастки для виготовлення елементу обшивки носового відсіку літака. Представлені 3Д моделі як самої оснастки, так і вже готового елементу обшивки. Розглянуто технологічний процес.

У шостому розділі приводиться вибір профілю шпангоуту носового відсіку фюзеляжу та його моделювання у середовищі SolidWorks. Розглянуто переходи, за які виготовляється обраний профіль, проведено моделювання процесу та приведено малюнки, на яких це ілюструється. Також в цьому розділі приведено пристосуванні, за допомогою якого виробляється даний профіль.

У сьомому розділі наведено матеріал про складання панелі методом СО.



9. ЛІТЕРАТУРА

1. Технологія виробництва деталей літальних апаратів. Книга 1: Підручник/ І.А. Грищенко, К.А. Животовська, В.М. Король та ін./-К.: Вища освіта. 2004.-448с.

2. Заготівельно-обробні технології у виробництві аерокосмічних літальних апаратів. Частина 1./ Г.Ф. Арістов, О.В. Гайдачук, В.М. Корбін та ін./-К.: УкрНІАТ. 2001.-310с.

3. Заготівельно-обробні технології у виробництві аерокосмічних літальних апаратів. Частина 2./ Г.Ф. Арістов, О.В. Гайдачук, В.М. Корбін та ін./-К.: УкрНІАТ. 2001.-310с.

4. Технологія виробництва деталей літальних апаратів. Книга 2: Підручник / Ю.М. Терещенко, К.А. Животовська, Л.Г. Волянська та ін./-к.: НАУ. 2006.-492с.

5. Богуслаєв, Яценко В.К., Притиєнко В.Ф. Технологическое обеспечение и прогнозирование несущей способности деталей ГТД.-Запорожье: «Мотор Сич», 2006.-335с.

6. Авіаційні матеріали та їх обробка: Підручник ( за ред.Ю.М.Терещенка. - К.:Вища освіта, 2003.-303 с.)

7. Технологическое обеспечение эксплуатационных характеристик деталей ГТД. Лопатки компрессора и вентилятора. Части 1,2. /В.А. Богуслаев, В.М. Муравченко, П.Д. Жеманюк и др./- Запорожье: «Мотор Сич». 2003.-ч.1.-396с., ч.2.-402с.

8. Горбунов М.Н. Основы технологи производства самолётов.-М.: Машиностроение. 1976.-260с.

Размещено на Allbest.ru