Automatisk borrning av hål för interface av vinge och fena : En teoretisk idé för hur borrningen ska kunna automatiseras

Year 2024 U.S. Air Force will replace their current Northrop T-38 Talon aircraft trainer for pilots, and therefore they have designed the T-X program where several aircraft manufactures competes about the first order of 350 aircrafts. Boeing and Saab AB have in cooperation produced a new aircraft trainer, Boeing T-X, where Saab AB produces the rear part of the fuselage. Today two prototypes have been produced and tested to fly, but if Boeing and Saab wins the order the production has to be more effective to manage the production volume. The aircraft has two wings and two fins which are assembled via an interface with several larger holes which were partially drilled manually during the prototype manufacturing. The purpose with this thesis was to examine if the drilling of the interfaces could be automated in order to increase the production volume, regarding to economy and high tolerance - and flatness requirements. The purpose was also to determine how much of the drilling should be done in an earlier stage and how much should be done where the fuselage is assembled. To manage the time limit, delimitations were set to only make a pre-study and examine which path Saab should take when selecting a suitable solution, the time limit will not be enough for a ready solution. Different drilling methods and different machines and robots suitable for drilling were examined. Concept selection matrices were used in the work process to reach a result, where different concepts were developed and compared with each other based on the requirements. The result was to develop the CNC gantry machine concept. År 2024 kommer U.S. Air Force byta ut sina nuvarande skolflygplan Northrop T-38 Talon, och har därför startat T-X programmet där olika företag är med och tävlar om första ordern på 350 flygplan. Boeing och Saab AB har i samarbete tagit fram ett nytt skolflygplan, Boeing T-X, där Saab AB tillverkar bakre delen av flygkroppen. I dagsläget har två prototyper tillverkats och provflugits, men om Boeing och Saab får ordern måste produktionen effektiviseras för att klara av produktionshastigheten. Flygplanet har två vingar och två fenor vilka fästs via ett interface med ett fåtal större hål vilka under prototyptillverkningen till viss del har borrats manuellt. Syftet med det här exjobbet var att undersöka om borrningen av interfacen gick att automatisera för att kunna öka produktionshastigheten, med avseende på ekonomi samt höga tolerans- och planhetskrav. Syftet var också att avgöra hur mycket av borrningen som skulle göras i ett tidigare skede och hur mycket som skulle göras där flygkroppen byggs samman. För att hinna under tio veckor gjordes avgränsningar till att endast göra en förstudie och ett vägval åt Saab, och inte ta fram en färdig lösning. Olika borrningsmetoder samt maskiner och robotar lämpade för borrning undersöktes. För att komma fram till ett resultat användes under arbetet konceptutvecklingsmatriser, där olika koncept togs fram och jämfördes med varandra utifrån de krav som identifierats. Resultatet blev att utveckla CNC gantry maskin konceptet.