[發明專利]待裝配部件在裝配界面處的表面幾何差異的校正裝置和校正方法

有效

• 申請號: 201611243921.6
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106925990B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 馬克·杜伊;帕提斯·拉巴特;雨果·法勒加羅那
• 申請（專利權）人: 空中客車集團簡化股份公司
• 主分類號: B23P19/10
• 分類號: B23P19/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王艷江

一種用于校正待裝配部件在裝配界面處的表面幾何差異的裝置，包括：采集裝置（10），其通過測量待裝配的兩個部件相向的裝配表面的幾何參數進行采集；模擬裝置（20），其適用于模擬兩個部件的裝配，并且從界面的各測量抽樣點的數據確定源于裝配表面之間的幾何差異（35）的空隙的厚度；和添加式制造裝置（40），其從模擬裝置（20）接收代表由裝配表面之間的幾何差異（35）造成的空隙的厚度的數據，并且適用于使材料沉積于兩個部件中的至少一個部件的裝配表面上，從而至少部分填充由裝配表面之間的幾何差異造成的空隙。

技術領域

本發明涉及用于生產機械結構的零部件裝配領域，具體涉及一種用于對待裝配部件在裝配界面處的表面幾何差異進行校正的裝置和方法。

背景技術

制造部件方法的缺陷導致所生產的部件的幾何外廓的形狀和尺寸產生離差，因此使其標稱表面的幾何參數（即預期的理論上的表面幾何參數）與制造后獲得的實際表面的幾何參數的之間產生差異。

通常通過多個部件之間的機械連接和裝配操作將這些部件裝配在一起，以實現復雜的機械結構，其中的裝配操作一般在一個或多個裝配設備上進行。

由于部件的標稱表面的幾何參數與實際表面的幾何參數之間存在差異，在對零部件進行裝配之前，這些裝配設備需要使用裝置對用于待裝配部件的幾何形狀進行調整和修改，如插入墊片、用膠料填充或再加工。

兩個部件之間的“完全”（即無自由度）的機械連接的實現需要這兩個部件的裝配的兩個相對的表面以盡可能理想的方式互相支承，即，使這些表面的界面處的間隙最小化和使因裝配而使部件產生的變形所導致的應力最小化。以上是假設這兩個表面在其界面處完全幾何互補。“界面”是指部件接合的區域，對應于待裝配部件的相應接觸面。

根據第一已知方法，界面處的差異通過一個部件或兩個部件的局部變形來消除，該局部變形源于實現機械連接時所施加的力。該變形可以尤其對剛性較小的部件帶來影響，并且伴隨著部件的機械應力狀態的改變。

為了不產生影響，尤其不影響部件和機械結構的機械強度，必須限制對應力狀態的改變。另外，如果部件為剛性部件，則不總是能保證部件的變形以確保裝配部件之間的密切接觸。

根據另一種方法，一種可聚合填充膠沉積于兩個部件之間的界面處，并且在預裝配部件時，該可聚合填充膠流入部件之間接觸不良好的區域，因此填充了在沒有填充膠時會形成的空隙。

然而，使用這種填充膠是受到限制的，并且根據需要在連接處施加的力的大小和所使用的組裝工具，不能一直確保這種填充膠的使用。而且，具有適當結構特性的膠料密度較高，并會導致裝配結構的重量增加，因其不可控而成為難題。

因此，希望控制部件界面處的表面幾何參數以確保變形的水平可以被接受，從而改變應力狀態的變化的水平也可以被接收。

當設計機械結構時，通過裝配規范定義該可接受的變形水平，并且其可通過對待裝配部件的界面處的表面的最大允許幾何差異進行特定限制來表達。

為了限制待裝配的兩個部件的表面之間的界面的這些差異，在已知的方法中，測量第一部件的實際表面幾何參數和標稱表面幾何參數之間的差異，從而確定待制造的第二部件的標稱表面的幾何參數或校正已經制造的第二部件的標稱表面的幾何參數。這使得第一部件的標稱表面幾何參數和實際表面幾何參數之間的差異由第二部件的標稱表面的幾何參數來補償。因此確定第二部件的標稱表面的幾何參數，使其與第一部件的實際表面的幾何參數互補。

實際表面和標稱表面的幾何參數之間的差異一般通過測量第一部件的表面來確定，例如使用三維測量機器。而且，制造第二部件或校正其標稱表面的幾何參數通常通過切削材料，即通過加工來實現。

如果部件較?。ɡ缃饘倨?，則部件制造或其標稱表面的幾何參數校正等操作相對較難實現，因為切削材料可顯著降低部件的機械強度。另外，如果部件的厚度小于在部件中傳輸力所需的最小厚度，則校正操作無法在不影響部件完整性的情況下進行。