防错技术在飞机零件制造中的应用

发表时间:2020/7/23   来源:《工程管理前沿》2020年4月10期   作者:宋星 毕成波
[导读] 防错技术是采用技术手段来防止在飞机零件制造过程中由于人为或技术人员错误而引起的质
        摘要:防错技术是采用技术手段来防止在飞机零件制造过程中由于人为或技术人员错误而引起的质量问题。这种方法可以通过在工装结构上改进来实现防错,并且可以通过零件识别通知功能来实现。对于数控加工的零件,可以使用数控验证程序来实现防错。借助防错技术,可以提前发现问题,从而避免在下一个工序中出现潜在的质量问题,并从根本上消除人为因素引起的质量问题。
        关键词:应用背景 现场应用 数据处理
        从飞机零件的制造过程到羊毛的调试再到成品的加工,都需要几个过程,每个过程都有质量风险。应用防错技术可以帮助避免事先引起问题的问题。预防错误技术是一种技术方法,它使操作员可以在问题发生之前采取有效的通知和警告来及时发现错误。本文将错误预防技术主要应用于飞机零件的制造过程和错误预防技术,为飞机零件制造过程中的错误预防提供具体指导。
一、防错技术应用的背景
1.1零件周转中相似零件的混淆
        从飞机零件的制造过程到从毛料投入到加工再到成品,都必须在不同的工作区域内完成,在周转过程中,观察到相似件的外观非常相似,并且除了通过专业技术人员的鉴定和特殊的检测方法外,根本无法识别它们,因此质量存在很大的隐患。
1.2不正确使用工装样板
        许多飞机零件的左右部分具有对称结构,并且对称结构非常相似,用于加工相似零件的相同部位的工具也具有相似型。例如,当使用样板在零件的边缘条中加工导向孔时,由于左右零件的相似性,经常使用错误的模板。因此,导孔的位置超差并影响产品质量。对于结构复杂的飞机零件,需要多个工位和多套工具才能完成零件加工。多套工具存在制造误差,当由于定位错误而使用不同的工具加工零件时,会发生重复的定位误差,这严重影响了零件的精度。
1.3数控加工刀具用错的问题
        在飞机零件的数控制造过程中,数控加工涉及多个加工程序和多个刀具规格,因此操作员必须多次调用刀具,如果操作员疲劳或粗心,则会出现使用错误的刀具和对错刀过长等严重问题。发生这种情况时,零件通常会超出公差范围或被报废。
二、防错技术在生产现场的应用
        通过分析飞机零件制造过程中的超差问题,采用技术进行错误预防,可以显著减少误差,将飞机零件的质量大大提高。
2.1标识防错
        飞机零件具有从毛料输入到加工到成品的唯一编号,只要在制造过程中有效地传达了零件编号,就可以避免类似零件的混淆,并且可以有效地进行材料跟踪。从技术上讲,工艺规范指出,在每个工序之后,操作员必须在机加工表面的指定位置通过涂漆方法指示零件图号和零件号。漆标仅适用于加工步骤之间的传递。在工作区域或工厂区域对零件进行机械加工之后,以及清洁和表面处理后,可能会去除油漆和墨水方法的标记。对此,可以通过挂标牌来有效解决此问题。


        标记应包括诸如材料等级、炉号、零件设计文件代码(包括数字和模拟版本说明)、零件号之类的信息。合理的识别过程设置和逐步跟踪可以解决相似零件的混淆和有效跟踪材料炉号的问题,这是一种基本的防错技术,是一种简单易用的技术手段。
2.2工装防错
        如果需要根据现有工艺在多个工位对飞机零件进行数控加工,则需要多套工具来满足零件加工的需要。这些工具彼此独立,如果工具存在问题,则后续的处理质量存在很大的隐患。工装设计中采用了防错技术,结合零件的结构特点,有效地解决了由于重复定位多个工装而引起的问题。
        为了避免在加工类似零件时出现错误的工装,可以利用工装防错技术。如果零件采用两孔一面定位,则零件的2个孔可以加工成不同的规格。工装的定位孔的尺寸由零件的定位孔的尺寸决定,因此在工具和零件之间具有唯一的对应关系,可以有效地避免用错工装的情况发生。在波音公司对于对称零件的装配工装,通过在装配卡板上设计不同开口槽,确保零件与工装一一对应,来预防对称零件的装配错误。
        使用钻孔模板加工相似零件的边缘条中的导向孔时,容易出现使用错误模板的问题。当在边缘的两侧加工导孔时,零件的结构是相似的,因此,如果根据零件的形状设计模板的形状,则操作员很难区分使用模板时要使用哪个模板。为了避免这个问题,在设计模板时,要在非工作区域中创建了不同的结构,并描述具有不同结构的模板的使用位置以及过程规则,从而使操作员可以轻松确定模板的使用位置。
2.3数控加工程序防错
        在数控加工期间,操作员根据工艺要求准备刀具,然后调用数控加工程序。一方面,数控零件程序的防错可以防止操作员在加工的时候对错原点,使用错误的刀具等一系列问题。另一方面,也能够有效地防止技术人员给定的工具与规程不一致的问题。利用技术防错可以有效地避免上述问题。
        为了防止板材数控程序出错,可以把防错装置取在毛料的余料上。最常见的防错方法就是在板材的一角上铣出个标准的防错检查槽。每当调用新程序时,都必须在程序开始时铣以下这个防错槽,然后观察切削是否存在,如果切削正常,则校验槽不会有切割出现,因此,如果发生切割,则必须停止加工以找出原因。防错校验槽可以防止零件由于操作员的低水平操作错误而超差甚至报废,并有效防止质量事故的发生。出气之外,对于使用工具加工的零件,可以在工具中设计一系列设备,并将数控零件程序链接到工装上的防错装置。
三、结束语
        在飞机零件的制造过程中,自动化尚未完全形成,仍旧依靠人工传递这样的传统方式,因此必须在整个制造过程中实施防错技术。防错技术进行简单的标识防错、高级机器防错、设计防错和过程防错,目的是消除缺陷、减少不合格产品、降低制造成本、提高产品质量并改善航空制造。将我国的航空制造水平提升一个台阶。但是,最有效的防错技术是通过设计在物理上产生明显的差异,从而不会发生错误,例如电源插头和电饭煲插头,这值得人们思考。
参考文献:
[1]李彬.防错技术在航空装备研制过程中的应用分析[J].内燃机与配件,2020(07)
[2]马东阳,邓增君.面向航空发动机装配和使用过程的防错设计研究[J].装备制造技术,2019(05)
[3]陈学林. 大型航空结构件高效数控加工专业化单元构建[D].电子科技大学,2019
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