4.4.3 Достижение взаимозаменяемости плазовым методом

В качестве первоисточников графической информации служат так называемые плазы – плоские чертежи, на которых изображены контуры поперечных сечений аэродинамических обводов сборочных единиц и оси различного назначения, выполненные на плоскости в натуральную величину.

Для передачи геометрии с плазов и достижения требуемого уровня взаимозаменяемости на авиастроительных предприятиях применяют копии плазов - плоские жесткие носители размеров и формы сечений – шаблоны. Они служат для переноса взаимно согласованных по сечению геометрических параметров с первоисточника увязки на оснастку и детали.

Шаблоны принято подразделять на: основные, производственные и эталонные.

Основные шаблоны предназначены для конструктивной увязки узлов самолета по сечениям, для технологической увязки и контроля узлового комплекта шаблонов. К основным шаблонам относят: ШКК – шаблон контрольно-контурный, ОК – контрольный отпечаток. Основные шаблоны окрашены в красный или голубой цвет. Хранятся и используются они в плазово-шаблонном цехе и в основное производство не выдаются.

Эталонные шаблоны предназначены для изготовления, технологической увязки и контроля детального комплекта шаблонов. Окрашиваются в желтый цвет. Часто, в целях экономии времени и средств, эти шаблоны не изготавливают, а их функции выполняют ШКК.

Производственные (рабочие) шаблоны необходимы для изготовления и контроля заготовительной, сборочной оснастки и деталей самолета. Основные типы производственных шаблонов приведены в таблице 4.2.

Таблица 4.2 – Основные типы производственных шаблонов

Шифр шаблона	Наименование шаблона	Назначение шаблона
ШК	Шаблон контура	Увязка деталей комплекта шаблонов Изготовление контрольных приспособлений Изготовление матриц, контрольных плазов, штампов, копиров Контроль геометрии деталей
ШР	Шаблон развертки детали	Разметка заготовок - разверток деталей несложной формы Изготовление вырубных штампов Изготовление ШФ, ШГР и ШОК
ШЗ	Шаблон заготовки	Изготовление заготовок деталей сложной формы Изготовление вырубных штампов и ШФ
ШВК	Шаблон внутреннего контура	Изготовление формблоков, оправок, штампов, матриц и т.д.
ШФ	Шаблон фрезерования	Изготовление заготовок и плоских деталей фрезерованием
ШКС (ШКСВ)	Шаблон контура сечения (внутренний)	Изготовление матриц и пуансонов вытяжных штампов, болванок, макетов поверхности Контроль деталей
КШКС (ШКСН)	Контршаблон контура сечения (наружный)	Изготовление обводообразующей оснастки
ШМФ	Шаблон монтажно-фиксирующий	Изготовление обводообразующих элементов стапельной оснастки и их монтаж Изготовление и монтаж монтажных эталонов, контрольных приспособлений, мастер-плит
ШГР	Шаблон группового раскроя	Сверление отверстий, фрезерование заготовок на копировально-фрезерном станке Разработка программ для раскройных станков с ЧПУ
ШОК	Шаблон обрезки и кондуктор	Разметка под обрезку по контуру Сверление отверстий в деталях
ШГ	Шаблон гибки	Контроль гнутых деталей и прессованных профилей Изготовление штампов для гибки прессованных профилей
ШГТ	Шаблон гибки трубы	Для изготовления и контроля трубогибочной оснастки
КРС	Каркас корзинка	Изготовление и контроль пространственных деталей (особенно изготовленных механической обработкой) Изготовление и контроль пространственной оснастки
ШХФ (ШИТ)	Шаблон химического фрезерования (шаблон избирательного травления)	Изготовление обшивок переменной толщины

Производственные шаблоны окрашиваются в черный (для заготовительной оснастки) или зеленый (для сборочной оснастки, например ШМФ) цвет.

Для технологической увязки производственные шаблоны изготавливаются комплектами:

1. детальный комплект;

2. узловой комплект;

3. комплект на агрегат;

4. комплект на технологическую оснастку.

Для реализации плазового метода важную роль играют универсальные инструментальные средства специального назначения: плаз-кондуктор и инструментальный стенд.

Плаз-кондуктор представляет собой носитель плоской координатной сетки, выполненный в виде плиты с отверстиями диаметром 18 мм, расположенных шагом 50 или 100 мм с погрешностью на шаг не более 0,02 мм. С помощью отверстий можно задать положение, например, шаблонов друг относительно друга для их увязки. Специальные переходники позволяют задавать промежуточное положение отверстий.

Инструментальный стенд предназначен для задания пространственной координатной сетки, которая также задается в виде отверстий. По боковому краю плиты стенда установлены линейки с отверстиями шагом 200 мм. Вдоль плиты перемещается портал с вертикальными линейками. Вертикальные линейки могут соединяться горизонтальной линейкой с отверстиями. У крупных стендов может перемещаться горизонтальная плита, а портал остается на месте. С помощью средств инструментального стенда задается положение отверстий в пространстве с достаточно высокой точностью (погрешность не более 0,02…0,05 мм), что позволяет, например, установить в пространстве шаблоны и сформировать из комплекта шаблонов контура каркас-корзинку, смонтировать вилки в стапеле и другие работы.

Порядок работ по применению плазового метода следующий:

1) Вычерчивание теоретического плаза. Теоретический плаз представляет собой теоретический чертеж, выполненный в натуральную величину на алюминиевых листах, покрытых специальной краской (например, серого цвета). Теоретический чертеж содержит: внешние теоретические контуры сборочной единиц, образованные при пересечении поверхности сборочной единицы и секущей плоскости, конструктивные оси, оси рассеченных деталей, оси базовых отверстий. Вычерчивают теоретические плазы вручную с применением линеек, угольников, лекал и гибких реек.

2) Вычерчивание конструктивного плаза. Перенос геометрии сечения сборочной единицы на детали начинается с копирования графической информации с теоретического плаза на полупрозрачную пленку (из астролона или винипроза). Пленка укладывается на теоретический плаз и, линии копируются на пленку вручную тушью. Затем на основании конструктивного чертежа рассматриваемого сечения на пленке с уже нанесенным теоретическим контуром вычерчиваются в натуральную величину контуры всех деталей, попавших в данное сечение, с наиболее возможной точностью, достижимой при ручном черчении, выполняются оси специальных отверстий (БО, СО, ИО, СО, НО и др.), наносится текстовая информация. В результате получается чертеж сечения сборочной единицы на полупрозрачной пленке. Этот чертеж получил название конструктивный плаз. С этого момента первоисточником геометрической информации становится конструктивный плаз. Конструктивных плазов изготавливают столько, сколько выполнено конструктивных сечений. Применение компьютерных моделей сборочных единиц позволяет вычерчивать КП с помощью графопостроителей. В этом случае необходимость создания теоретических плазов отпадает.

3) Изготовление – шаблона контрольно-контурного (ШКК).

Полупрозрачная пленка очень чувствительна к производственным загрязнениям и, ее нельзя применять в производстве. Поэтому изготавливается копия конструктивного плаза из металлического листа – шаблона контрольно-контурного (ШКК), который несет ту же информацию, что и конструктивный плаз, но вырезан по контуру. Последовательность его изготовления включает работы:

а) подготовка металлического листа.

ШКК выполняют из стального холоднокатаного листа толщиной 1.5 мм. Подготовка листа включает: очистку, правку листа, нарезку листа на заготовки установленного размера;

б) нанесение на поверхности листа изображения конструктивного плаза.

Применяемые методы:

• разметка и черчение линий вручную (метод практически не применяется из-за высокой трудоемкости и нарушения процесса копирования геометрической информации);

• фотопечати (на поверхности листа наносится слой фоточувствительного материала, на подготовленный лист металла укладывается конструктивный плаз, полученный пакет освещается, лист помещается в проявляющий раствор и на поверхности листа появляется изображение, представляющее фотокопию конструктивного плаза);

• вычерчивание на графопостроителе с управлением от ЭВМ.

в) «Укрепление» изображения на листе.

Изображение, полученное методом фотопечати, может быть легко повреждено. Поэтому по отпечатанным линиям прорезают риски, а текст «набивается» клеймами.

г) Вырезание шаблона по контуру.

Из листа вырезается шаблон, ограниченный теоретическим контуром.

Применяемые методы:

• для образования внешнего контура:

• резка на высечных ножницах и последующее опиливание;

• фрезерование с ручным управлением и последующее опиливание;

• фрезерование с ЧПУ и опиливание;

• резка на лазерном станке;

• для образования отверстий:

• сверление и последующая разделка отверстий (БО, ИО).

д) Покраска шаблона.

ШКК красится в яркий цвет (например, красный или голубой). Углубления линий и символов заполняют черной краской.

е) Контроль геометрии шаблона.

Готовый шаблон обладает достаточной устойчивостью к воздействию производственных факторов.

После изготовления ШКК становится первоисточником геометрической информации и применяется для изготовления и контроля других шаблонов.

4) Изготовление шаблонов целевого назначения.

А) Шаблоны для изготовления деталей (детальный комплект шаблонов).

Плазовый метод увязки геометрической информации наиболее подходит для производства деталей из листов и профилей, а также плоских толстостенных деталей со сложными по форме поверхностями (например, выходящие на аэродинамический обвод или эквидистантные ему). Для изготовления детали необходима информация о геометрии детали и ее элементах. Источником такого рода данных вместо чертежей служит шаблон контура (ШК) детали. Этот же шаблон применяется и для контроля детали, а при необходимости и для производства специальной контрольно-доводочной оснастки и приспособлений. Производство заготовок из листа обеспечивают специальные шаблоны: шаблон заготовки (ШЗ), шаблон фрезерования (ШФ), шаблон группового раскроя (ШГР), шаблон развертки (ШР). Заготовительно-штамповочная оснастка изготавливается посредством: шаблона внутреннего контура (ШВК), шаблонов контура сечения (ШКС) или шаблонов контура сечения внутренних (ШКСВ), контршаблона контура сечения (КШКС) или шаблонов контура сечения наружных (ШКСН), шаблона гибки (ШГ) др. Для некоторых специальных методов обработки применяют шаблоны специального назначения: шаблон химического фрезерования (ШХФ) или шаблон размерного травления (ШРТ). При непосредственном изготовлении детали, разметка контуров деталей для последующей обрезки технологического припуска и задание положения отверстий и окон на деталях осуществляется с помощью шаблона обрезки и кондуктора (ШОК), или шаблона обрезки накладного (ШОН).

Все шаблоны, кроме ШОК и ШОН, являются плоскими и изготавливаются по процессу, аналогичному производству ШКК. Для ШОК и ШОН дополнительно применяются формообразующие, слесарные и сборочные операции, чтобы обеспечить пространственную форму этим шаблонам, соответствующей форме детали. Первоисточником информации является КП и ШКК. Первый применяется для разметки линий на поверхности стальной листовой заготовки шаблона, второй – для контроля контура ШК или другого шаблона относительно ШКК.

Увязка шаблонов выполняется с помощью взаимно согласованных у всего комплекта шаблонов отверстий: базовых (БО), инструментальных (ИО) или шпилечных (ШО). Весь комплект детальных шаблонов можно сложить в пакет, совместив оси двух отверстий, выполненных для этой цели в каждом шаблоне. Эта процедура выполняется для контроля контуров всех шаблонов детального комплекта.

Б) Шаблоны для сборочной оснастки.

Шаблоны необходимы были для производства и контроля сборочных приспособлений. Шаблоны приспособлений (ШП) применяются для изготовления обводообразующих базирующих (базовых) элементов стапелей (до применения для этой цели оборудования с ЧПУ): рубильников и ложементов, стапельных плит. Шаблоны монтажно-фиксирующие (ШМФ) применяют для задания сечения при монтаже на каркасе стапелей базирующих элементов. Набор шаблонов для всей сборочной единицы образуют узловой комплект.