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安装工艺国内领先,航天精工为航空轴承国产化

2019-09-25 19:19栏目:军事纪实
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  一架飞机从设计研发、生产制造,到交付用户,中间包含许多不可或缺的重要环节,每一个环节都有不同的责任单位和项目团队负责具体实施与操作,而每一个环节运作的成功与否,将最终决定飞机是否能够顺利交付用户。中航工业陕飞承担飞机工艺设计和工装研制工作的工艺工装团队,就是设计和制造环节中搭建技术桥梁的纽带,他们的目标是扫除技术障碍,圆满实现飞机制造技术专业目标。

此次评审项目中的自润滑关节轴承、杆端双列调心球轴承、带法兰盘单列球轴承均属于应用范围广、使用数量多的典型机体轴承(机体轴承是连接飞机机体各部位的关键基础件,是飞机机身结构的关节,飞机机体的所有运动都必须通过机体轴承的转动或摆动完成)。杆端双列调心球轴承和带法兰盘单列球轴承在国内首次完全按照欧洲现行产品标准和技术规范生产,并获得了国内权威第三方鉴定试验合格报告,其中的极限温度试验、沙尘试验、密封牢固性试验、轴向双向阶段性载荷试验等鉴定试验项目在国内尚属首例,开启了国内该类航空球轴承国产化的先河。

  “内外结合”攻克制造之难

  “蛟龙”600飞机中后机身、后机身工装研制中,由于产品设计数模延期发布,部件交付周期压缩较大,对于整体研制周期紧张的工装研制团队来说,无异于雪上加霜。由于钣金零件数量庞大,新增钣金工装近2000项,设计周期仅为3个月,而要保证日常工作有序推进,要确保任务顺利完成,只能“背水一战”。模具设计组组长罗建宏负责制定工装设计总体方案及协调工作,安排专人在网上进行工装编号、任务分发及图纸校对工作。“蜗牛”一般的网速让网上审阅工装订货单内容、下载数模变得异常焦急,心急如焚的副组长刘占峰就晚上通宵达旦地加班进行。连续工作一个多月的青年设计员王家麟甚至完全忘记了给女友过生日。即将要退休的谷凤莲也没闲着,她总是最早一个来,最晚一个走,作为资深校对人员她知道,严把工装设计质量关就是对同事们辛苦工作最好的回报。

2016年11月24日,航天精工研制的各两个典型规格的自润滑关节轴承、杆端双列调心球轴承、带法兰盘单列球轴承顺利通过典型航空轴承国产化技术评审会。会议评审组听取了航天精工编制的项目总结报告及第三方鉴定试验合格报告,审查了相关技术文件,查看了生产现场,经过讨论和质询,认为研制的三种类型航空轴承完全符合相应欧洲航空轴承现行产品标准和技术规范的要求,形成了完整的工艺文件和质量控制文件,一致同意航天精工研制生产的此三种类型轴承通过技术评审。

  此前,中国商飞大场基地几次扩建,产能达到了极限,已不能适应C919大型客机和ARJ21新支线飞机的研发和批量生产。具有国际一流水平的浦东基地逐步建成投用,既可以满足“两大”型号研制,又能适应未来双通道宽体客机总装制造需要。

  就是这群不穿军装、充满激情的斗士,就是这支责任心强、技术过硬的团队,把一项项不可能完成的任务变成了可能。在飞机制造技术领域,他们正用自己的智慧和汗水,把理论知识逐一转变成为工人师傅手中极具指导性的操作“参考书”。

航天精工近年来已从单一的紧固件产品发展到紧固件、轴承、橡胶件、锚固件四大类品种。其中轴承是国内首家针对航空航天机体轴承定位设计,采用德国先进制造专业技术和航空航天机体配套、系列品种齐全的创新产品。通过国际技术合作平台的商业模式创新,航天精工近年获取了德国现行航空轴承制造工艺和近200份欧美航空轴承技术标准,高起点开局、高标准开展和高质量推进为公司航空轴承国产化研制生产提供了良好的技术基础。

  因研制难度大、制造要求高、参研单位多,为高效开展组织制造工作,上飞公司“三线联动”。一线组建驻供应商跟产团队,针对模具制造和复材件制造等“疑难杂症”,团队每天按计划及时反馈生产情况,落实解决问题,确保生产过程的有序进行;二线牵着设计力量,组织工程人员参与并支持团队工作,及时落实技术文件、完善数模;三线融合多力全面参与支援保障工作,凝聚项目、生产、技术、质量、适航等条线,确保问题反馈及时、解决及时、落实及时。三线并行推进,力保生产顺畅度。

  在陕飞,这个团队可谓是飞机制造技术专业的排头兵,曾先后多次受到表彰。这个叫得响的标杆团队,人数可不少,尤其是近年来陆续从各大航空院校招纳来的新鲜血液,更让这个团队活力四射,激情澎湃。“质量好、速度快、性能好、成本低”是他们努力的目标,“让飞机制造成熟度增强、让工艺流程更优化、让工人劳动强度不断降低、让产品质量稳定性不断提升”则是他们努力的方向,为此,他们甘愿苦点累点。

轴承事业部完成了该科研项目任务书中的全部研制内容和技术指标,通过了厂内和外部第三方检测试验鉴定。项目文件资料齐全,数据详实可靠,产品生产、检验过程中质量管控到位,符合公司质量管理体系要求。轴承事业部在项目研制过程中突破了一系列技术难点,形成产品图纸6套,规范类技术文件9份,加工工艺文件10余份,工装模具图纸100余份,受理3份发明专利和3份实用新型专利的科研成果,为公司后续航空航天轴承的进一步国产化研制生产奠定了良好的技术基础。

  经过几年奋斗,浦东总装制造基地美好蓝图已徐徐展开。王绍杰说,第一阶段建设任务已到攻坚冲刺阶段;第二阶段建设面积34万平方米,到2019年实现C919大型客机年产150架批生产能力;第三阶段建设面积45万平方米,到2025年实现250座级双通道飞机研制及年产30架批生产能力。

  某重点工程研制中,部分重要转动机构首次选用进口自润滑关节轴承。该型轴承具有结构简单、体积小、承载力大、无需补充润滑剂且免维修等特点,被广泛应用于航空、航天等军工机械中。该轴承安装、固定技术是关键,它直接影响着该型机研制工作的成败。国外成熟的标准和规范把我们拒之门外,国内的空白等待专业技术的突破和弥补。为突破难关,使自润滑关节轴承在运8飞机上“大显身手”,这支团队深入分析探讨如何制定自润滑轴承安装、固定的工艺方法,如何精确控制自润滑轴承的安装、固定压力,如何实现实时监控、持续稳定增压和保压等多个技术难题,并相继展开了轴承安装工艺试验、固定工艺试验、无载启动力矩检测试验以及安装、固定后推出力检测等一系列试验。面对困难,“不找任何借口”是他们一贯秉承的工作原则。他们想办法、找原因,团结协作,通过对收口方式及收口工装材料与硬度检测分析后终于找出症结所在,通过分工协作,不断优化工装结构设计参数和材料,最终达到不同类型轴承收口标准。而另一组攻关成员,则与工人师傅坚守试验现场,准确记录一组组数据,不断重复进行数据分析、改进、再试验的步骤,无数次的“冲锋”后终于摸索出不同基体材料与安装底孔精度、安装压力、保压时间之间的关系。一年的努力没有白费,轴承安装工艺试验所有检测数据均满足设计要求,通过质量验收。而这项技术也达到了国内领先水平,荣获陕飞科技成果一等奖。

  根据零件与工装生产需要,研制过程中,中国商飞旗下上飞公司采用自制与外协相结合的项目推进方式,在“主制造商-供应商”的合作模式下,该项目得到哈飞公司、成飞民机等的大力支持。

  最近,C919大型客机首架机水平尾翼部件装配正在中国商飞浦东基地紧张进行。这既是中国民机第一个自动化装配生产线的开工,也是中国商飞自主研制部件的第一次装配,更是浦东基地投入使用后的第一个部件装配。

  浦东民机“产房”初具规模

  “三线联动”解决组织之难

  “我们这里有‘四大金刚’——总装厂房、部装厂房、交付中心和复合材料中心,采取钢格构柱网架或者桁架设计;还有‘四小天鹅’——钣金制造中心、物流中心、数控中心以及工装设计和制造中心,采用实腹式钢架或门式钢架设计。”浦东基地现场指挥部负责人王绍杰介绍,中央翼装配生产线等5条主要生产线的安装工作均有条不紊地开展着。7月底,平尾生产线正式投入使用。

  本报记者张晓鸣

  整个协调工作中,当属可卸前缘的制造最难。可卸前缘采用钣金零件和玻璃纤维预浸料共固化的先进工艺,其制造过程涉及工艺流程种类多、制造车间范围广,为跟产团队的协调跟踪带来了极大困难。在各部门的协助下,成飞民机升降舵壁板、梁和可卸前缘共计26项零组件已全部交付至装配现场,升降舵和前缘装配两个开工站位的零组件配套齐全。

  上飞公司承担全部零件工装制造、全部金属零件生产和大部分复材零件生产工作;哈飞公司负责平尾外伸段涉及许用值试验的复材零件生产工作;成飞民机实施平尾升降舵涉及许用值试验、前缘涉及磷酸阳极化胶接复材零件的生产,借用供应商设备、快速推进项目。按照平尾层压板、蜂窝等结构特点,通过现场跟产团队,进行技术牵头、指导。

  较之ARJ21新支线飞机,C919大型客机平尾部件整个结构形式都有所不同,基本为复合材料,只有少数受力件为金属材质,其连接关系更复杂。为此,上飞公司于2012年启动平尾部件制造论证工作,着手进行相关工艺、技术方案准备。

  据了解,2009年底,中国商飞在浦东机场以南新建总装基地,占地4000亩,将满足ARJ21新支线系列飞机、150座级单通道大客机和250座级双通道大客机的总装、试飞、交付任务。从一片滩涂到一座座厂房拔地而起,如今为中国民机打造的浦东高级“产房”已经初具规模。

  C919大型客机项目平尾部件由外伸段盒段(双侧),外伸段前缘、前缘舱结构(双侧),外伸段后缘舱(双侧)及升降舵(双侧)等结构组成,主要采用复合材料层压板与蜂窝夹芯及钛合金锻件等新工艺、新材料。

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