飞机制造工艺导论-第四章讲解
飞机制造工艺导论-第四章
（１）、保证定位符合图纸和技术条件所规定的准确度要求； （２）、定位和固定要操作简单、可靠； （３）、定位用的工装简单，制造费用低。
定位方法种类
1、按工件（基准件）定位 2、用划线定位 3、接触照相法定位 4、用装配孔定位 5、用装配夹具（型架）定位
１、按工件（基准件）定位
按基准工件或先装工件的某些点、线、面来定位后装工件。 按工件定位
部件结构通过纵向或横向可分成几个大段—段件。如机翼 可沿翼弦方向分为机翼前缘段、后段；机身可沿机身纵向 分成前、后机身。 部件或段件可分为板件。板件是由部件或段件的一部分 蒙皮以及内部纵向、横向骨架元件（如长桁、翼肋或隔框的 一部分）所组成，有时还包括安装在其上的导管、电缆及设 备。如机翼中段的上下板件（壁板），机身的上下左右板件。 段件或板件进一步分为组合件。如翼肋、梁、框等。 零件为不需要做装配的基本单位。
设计人员
（1）、综合考虑构造、使用、生产工艺（装配）； （2）、从成批生产的需求划分； （3）、应充分考虑工厂的加工能力。 （1）、工艺性审查；
工艺人员
（2）、取决于综合的技术经济分析结果。即工艺分离面划分的原则 （装配原则）
3、工艺分离面划分的原则（装配原则）
分散装配原则：
一个部件的装配工作在较多的工作地点和工艺装备 上进行。 （１）、增加平行工作地、装配分散进行、扩大工作面、 （２）、结构开敞可达性好，改善劳动条件 （３）、有利于机械化和自动化，提高劳动生产率，缩短 部件装配周期，提高装配质量。 成批生产阶段
装配钳工少 量夹具
机床设备
毛坯
零件
产品
按图纸保证尺寸和公差，产品的准确度主要取决于零件的制造准确度。
飞机制造中
零件特点
(完整版)飞机制造工艺基础3
一.整体壁板毛坯 主要为铝合金，另有钛合金、镁合金。整体壁板毛坯的主要制造方法： 热摸锻、挤压、自由锻板坯、热轧平板毛坯和特种铸造。
1.大吨位液压机和锻模生产壁板毛坯 优点：生产率高、锻件纤维组织连续，晶粒致密，强度高，可制造复杂 形状筋肋和对接接头。
热模锻毛坯接近于成品尺寸，厚度和桁 条间距误差小于0.6mm，锻造斜度小锻需要吨位极大的机床，铝合金壁 板每平方米投影面积约需3万吨压力， 精锻时要5～6万吨。且锻模制造困难、 周期长、劳动量大。如某飞机整体壁板 的锻模重量达50～60吨。 这些问题限制了热模锻方法的广泛应用。
Most authors used in their experimental study on incremental forming regular 3 axis milling machine. Figure 7 presents the incremental forming process.
characteristics of the incremental forming process are pointed out:
- the sheet is formed according to a given locus - the deformation of the sheet is point-by-point - the deformation of every step is small.
Figure 8 The control system of Dieless NC Forming machine.
Figure 9 Equipment for Dieless NC Forming process
The blank sheet is attached to a blank holder. The blank holder moves in vertical direction according to descending of Ztool and along X- and Y-planes.
飞机制造技术基础
传统飞机结构研制过程（模拟量传递）：样件，模具 数字量传递飞机结构研制过程：三维数模 钣金件数字化制造过程：以橡皮囊液压成形为例 弯边角度线定义方法：弯边角度线 工艺耳片：1、钣金件在成形过程中定位；
2、钣金件在切边过程中定位； 3、钣金件在装配过程中定位 工艺耳片的表示方法：1、用点和轴线（法矢）表示；
2，用点、轴线（法矢） 、孔轮廓和耳片轮廓表示； 3、用实体和轴线表示
航空产品数控加工的特点：（1）产品类型复杂，具有小批量、多样化特点 （2）结构趋于复杂化和整体化，工艺难度大，过程复杂； （3）薄壁化、大型化特点突出，变形控制极为关键； （4）材料去除量大，切削加工效率问题突出 （5）质量控制要求高 （6）产品材料多样 （7）大型结构件毛料价值高，质量风险大
2、降低造型材料的发气量；严格控制铸型中的水分，清除冷铁、型芯撑表面的锈蚀、油污， 并保持干燥等。
3、增加铸型的排气能力；控制型砂的干湿程度和紧实度，降低浇注速度等。
第二节 铸造的类型和概念 离心铸造，陶瓷模铸造，压铸，熔模铸造： 熔模铸造的特性：
尺寸精度高；表面粗糙度小；可浇 注形状复杂的薄壁铸件，铸型预热后浇注冷却速度 慢 ，铸件的力学性能较低。最适于铸造几克到十几千克；型壳用耐高温材料制成，故能适用于 各种铸造合金，特别是形状复杂的高熔点合金和难机械加工合金。熔模铸造的铸型属一次性铸 型。 失模铸造 近净成型铸造是指把金属铸造成非常接近最终成形件的形状，铸造出的工件只需少量的机加工， 由此它被称作近净成型 硬模铸造，石膏模铸造，壳型铸造，砂模铸造
第五节 铸造在航空航天中的应用
铸造在航空航天工业中的应用特点 1、铸造材料以轻质铝合金、高温钛合金等为主。钛合金精密铸造方向上，以熔模精密铸造和石 墨型铸造为主。 2、铸造成形采用当前最先进的技术完成精密铸造 3、铸造基本属于近净成型铸造
《飞机装配工艺学》课件
符合设计要求
保证互换性和通用性
飞机装配应保证各部件之间的互换性 和通用性，提高飞机的维护性和修理 性。
飞机装配应严格遵循设计图纸和技术 要求，确保各部件的安装位置、角度 、间隙等参数符合设计标准。
飞机装配的质量检测
01
02
03
外观检测
对飞机各部件的外观进行 检查，确保无损伤、无裂 纹、无锈蚀等缺陷。
加强培训
对飞机装配人员进行定期培训和考 核，提高其技能水平和质量意识。
05
飞机装配的未来发展
智能装配技术
自动化装配
Hale Waihona Puke 01利用机器人和自动化设备进行飞机零部件的精确装配，提高生
产效率。
智能化检测
02
通过传感器和数据分析技术，实时监测装配过程中的各项参数
，确保装配质量。
集成化管理
03
实现装配过程的信息化和数字化管理，优化资源配置，降低生
产成本。
绿色装配技术
环保材料
采用可再生、可降解的环保材料，降低飞机制 造过程中的环境污染。
节能减排
优化装配工艺，降低能耗和排放，实现绿色生 产。
循环利用
对飞机零部件进行回收和再利用，延长飞机使用寿命，减少资源浪费。
虚拟装配技术
模拟装配
通过计算机仿真技术，模拟飞机装配过程，提前发现 和解决潜在问题。
通过柔性装配技术，可以适应不同型号、不同批次 飞机的装配需求，提高生产效率和灵活性。
03
柔性装配技术包括柔性工装、柔性夹具和柔性检测 等。
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飞机装配的质量控制
飞机装配的质量标准
符合国际和国内航空标准
飞机装配应遵循国际民用航空组织（ ICAO）、国际标准化组织（ISO）以 及中国民航局的相关标准，确保飞机 的安全性能和可靠性。
91075-飞机制造工艺-第四章3(网)
国产新型涡轮风扇发动机地面试车
三、飞机试飞
移交试飞和成批试飞
在真实飞行条件下，针对机体、发动机和机载设备 等进行飞行试验，暴露设计和制造缺陷、排出故障，并 获取性能数据（包括由研制单位负责的调整试飞、国家 鉴定试飞和提交鉴定报告）。
尾旋
经纬仪 水平仪
总装配过程示意图
A320天津总装线
飞机各部件的对接和水平测量
部件对接后的技术要求 图4-100 飞机水平测量图 图4-101 水平测量原理 图4-102 翼面、飞机对称性及测量点分布
各系统设备的安装、调整和检验 安装依据 安装工作的划分 液压系统、冷气系统的安装
பைடு நூலகம்、机场车间工作
验收飞机 地面试验
第四节 飞机总装配和机场工作
一、飞机总装配
飞机总装配包括
飞机机体各部件的对接、水平测量 安装调整发动机、燃油和滑油系统、安装调整
发动机操纵系统 液压和冷气系统的附件和导管的安装和试验 起落架及其收放机构、信号系统的安装、调整
和试验 飞机操纵系统的安装和调整 电器、无线电、仪表设备与电缆的安装、试验 高空救生设备的安装和试验 特种设备的安装和试验
液压系统
冷气系统
强度试验 强度试验
疲劳试验 环境试验
飞机装配工艺学
第三节 装配定位
六、用装配型架定 位
2021/7/21
翼肋装配夹具
第三节 装配定位
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接头定位器
第三节 装配定位
• 二次定位：指装配过程中某些外形和接头已经装配完毕， 而下一个装配阶段又需在另一个型架上再次定位。
• 飞机装配中，大力推广安装定位孔的定位方法，可大大 简化装配型架，且改善型架内的工作通路。
• 飞机设计时，应考虑工艺分离面的部位、形式和数量， 必须从成批生产的要求出发。
• 对于飞机结构上已具备的工艺分离面，在生产中是否 加以利用，这取决于综合的技术经济分析结果。
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第二节 装配基准
• 在装配过程中，使用两种装配基准：以骨架外形为基 准和以蒙皮外形为基准的装配。
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第一节 普通铆接
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图3-9 正铆和反铆 1－铆枪； 2－顶铁
第一节 普通铆接
• 正铆的优点：铆接埋头铆钉时表面质量好，蒙皮不受锤击； • 正铆的缺点：顶铁较重，劳动强度大，铆枪必须置于工件 • 反内铆。的优点：顶铁较轻，劳动强度小； • 反铆的缺点：部分锤击力直接打在钉头周围的零件表面。
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第一节 普通铆接
确定铆钉孔的位置
铆钉孔的位置，一般是指边距、排距（行距）、孔距 确定钉孔位置的方法有： (1) 按画线钻孔； (2) 按导孔钻孔； (3) 按钻模钻孔。
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锪窝 埋头窝过深，蒙皮受力后，会使铆钉松动，降低连接强度。
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第一节 基本概念
• 在一般的机械制造中，各个零件和组合件都是独立地根 据图纸尺寸制造的。配合尺寸之间的协调准确度是通过 独立地控制各零件和组合件的制造准确达到的。
飞机设计导论(第四章)PPT课件
27.09.2020
隐身技术
第3页
4.1.1 Fighters
Fig. 4.1 shows a plot of combat wing loading against thrust/weight ratio, which is a good indication of the maneuverability of combat a/c.
27.09.2020
隐身技术
第4页
4.1.1 Fighters
Short range, high performance interceptor carries the minimum of equipment and maximum speed is always important. However, the rate of climb and maneuverability may be even more important. Due to the fighter’s short range it cannot take off until a target is definitely located, then rapidly climb to interception.
Only 1 crew can be carried and acquisition and life cycle costs are reasonably low. Relative simplicity of its equipment, reliability should be high. F-16 is in this category.
The innovation led to the powerful Sea harrier interceptor a/c flown from small aircraft carriers.
91073-飞机制造工艺-第四章1(网)
表示机翼尾翼与机身位置的参数 图3-8 机身各段之间位置的准确度：同轴度 操纵面相对于固定翼面位置的准确度 图3-9 部件之间对接接合准确度 图3-10
部件内部各零件和组合件的准确度
提高装配准确度的补偿方法
工艺补偿
装配时相互修配 图3-12 无互换性 装配后精加工 图3-13 图3-15 有互换性
第四章 飞机装配过程
第一节 飞机装配的基本问题
一、飞机结构的分解
飞机的基本组成
装配过程：零件
组合件、板件
段件、部件 飞机
设计分离面：结构和使用需要，可卸连接
工艺分离面
生产需要，不可卸连接
划分工艺分离面的作用
缩短装配周期 减少装配型架数量 改善装配工作的开敞性，提高装 配质量
进一步划分为板件的意义：
设计补偿
垫片补偿 连接补偿件 图33-17 在使用过程中可调
三、装配基准
以骨架外形为基准 图3-19 误差积累过程：由内向外
部件外形误差组成： 骨架零件制造的外形误差 骨架的装配误差 蒙皮的厚度误差 蒙皮和骨架由于贴合不紧而产生的误差 装配连接的变形误差
（1）提高装配的机械化和自动化程度 （2）有利于提高连接质量
二、装配准确度
飞机装配准确度对飞机性能的影响
飞机外形准确度影响飞机的空气动力性能 操纵系统的准确度影响飞机的各种操纵性能 装配变形影响飞机的结构强度和疲劳寿命 飞机的装配准确度直接影响产品的互换性
飞机装配准确度要求
飞机气动外形的准确度
外形准确度 图3-5 外形表面平滑度 图3-7
以蒙皮外形为基准
误差积累过程：由外向内 图3-20 部件外形误差的组成：
装配型架卡板的外形误差 蒙皮（壁板）和卡板外形之间由于贴合不
《智能制造导论》第四章智能制造核心技术
智能制造过程中涉及大量数据采集、传输和使用， 需要加强数据安全和隐私保护措施。
3
人才短缺
智能制造需要具备跨学科知识和技能的复合型人 才，企业需要加强人才培养和引进。
THANKS
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总结词
智能制造技术为航空航天行业带来了更高的制造精度 和更短的研发周期，推动了行业的创新发展。
详细描述
航空航天行业对产品的质量和精度要求极高，智能制 造技术的应用使得这一要求得以更好地实现。通过引 入高精度的数控机床、激光切割和焊接设备等，航空 航天产品的制造精度得到了大幅提升。同时，智能化 的生产管理系统和仿真技术也使得产品的研发周期大 大缩短，加速了新产品的上市速度。此外，智能制造 技术还为航空航天行业提供了更高效的生产方式，降 低了生产成本。
详细描述
智能制造在汽车行业的应用主要体现在生产线的自动化和智能化方面。通过引入机器人、自动化设备和智能 化管理系统，汽车生产过程中的焊接、涂装、装配等环节实现了高效、精准的生产，大大提高了生产效率和 产品质量。此外，智能制造技术的应用还使得汽车行业能够更好地满足个性化定制的需求，快速响应市场变
化。
智能制造在航空航天行业的应用
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数据采集与存储
利用传感器、RFID等技术 采集设备运行数据，通过 分布式存储等技术进行数 据存储。
数据处理与分析
利用数据挖掘、机器学习 等技术对海量数据进行处 理和分析，提取有价值的 信息。
数据可视化技术
将处理后的数据以图形、 图表等形式展示，便于理 解和决策。
工业人工智能技术
机器学习
智能制造导论-第四章 智能制 造核心技术
• 智能制造概述 • 智能制造核心技术 • 智能制造实践案例
南航 飞行器制造工艺 知识点
飞行器制造工艺完整知识点解析南京航空航天大学 011110301第一章1.飞机结构组成。
机体（包括机翼、机身、及尾翼等部件）、飞机操纵系统、飞机动力装置、机载设备等。
2.机翼的作用和组成；作用：机翼是产生升力和滚转操纵力矩的主要部件,也是现代飞机存储燃油的地方。
机翼作为飞机的主要气动面，是主要的承受气动载荷部件，其结构高度低，承载大。
通常在机翼上有用于横向操纵的副翼、扰流板,机翼的前缘和后缘还有各种形式的襟翼,用于增加升力或改变机翼的升力分布。
组成：由蒙皮和骨架组成。
机翼结构属薄壁型结构形式，构造上主要由蒙皮和骨架结构组成；蒙皮和骨架结构的功用；蒙皮功用:直接功用是保持机翼外形和承载。
气动载荷直接作用在蒙皮上，蒙皮将作用在上面的局部气动力传给结构骨架。
在总体承载时，蒙皮和翼梁或翼墙的服板组合在一起，形成封闭的盒式薄壁结构承受翼面扭矩，与长桁一起，形成壁板，承受翼面弯矩引起的轴力。
骨架功用：骨架的功用：是形成和保持翼面外形，承受和传递外载荷骨架结构有哪些构件。
骨架结构中，纵向构件有：翼梁、长桁和墙（腹板），横向构建有翼肋（普通肋、加强肋）3.机身的作用和组成，机身是指飞机机体结构中除各机翼结构之外的机体结构部分。
主要用于装载和传力,同时将机翼、尾翼、发动机和起落架等部件连接在一起,此外,可以安置空勤组人员和旅客、装载燃油、武器、各种仪器设备和货物等。
前机身主要是由雷达罩、设备舱、座舱、进气道、油箱、前起落架舱等组成。
中机身一般由进气道、油箱、部分发动机舱、设备舱和武器舱组成。
后机身主要是用于支持尾翼、装载发动机及部分设备。
机身结构构造上的组成：蒙皮、纵向骨架、横向骨架。
内部骨架的种类和作用。
骨架的结构：纵向构件有翼梁，长桁和墙；横向构件有普通肋和加强肋。
桁梁式结构：桁架只承受拉压力，蒙皮起维型作用，小轻型飞机采用；桁条式结构：长桁与蒙皮组成壁板承受弯曲轴力，蒙皮承受剪力和扭矩引起的剪流；桁梁式结构：桁梁承受弯曲轴向力，蒙皮长桁承受小部分轴力，蒙皮承受剪力；梁式结构：大梁承受主要载荷，蒙皮只承受剪力；硬壳式结构：蒙皮承受结构总体弯曲、剪切和扭转载荷。
第二章第四节飞机的设计和生产解析
四、试制
• 工作设计完成之后即可制造第一批试验 用飞机，叫原型机，制造原型机的数量根 据采用新技术多少、费用和进度等多种因 素确定，至少3~4架，多时达10~20架，其 中1~2架用于强度和疲劳试验，其余用于试 飞。
五、生产
• 飞机机体的制造要经过工艺装备制造、 毛坯的制备、零件加工、部件装配、总装 配和检测等一系列工序。
• 计算机辅助设计的工作过程是首先由设计人员提 出设计方案的设想，并将设计参数和图形等初始 信息输人计算机，计算机按给定的程序进行分析 计算，通过显示装置给出结果。 • 若设计人员对结果不满意，可以用光笔（光笔， 电子计算机的一种输入设备，与显示器配合使用。 利用光笔能直接在显示屏幕上对所显示的图形进 行选择或修改。）在显示屏上修改，直到满意为 止，最后设计结果由计算机控制的各种设备制成 各种图纸和控制带。进入制造阶段，CAD/CAM系 统能够运用已有的设计信息设计零件的制造工艺 过程，设计成形、加工、装配和检验的全套工艺 装备，并快速生成数控加工和数控测量的控制带， 这样就能减少工艺装备时间，并达到较好的互换 协调要求。
•
随着航空计算机技术、通信技术、现代化管理的发展， 整个生产活动进人了信息时代。航空维修也必然随之有很 大的变化，维修业随着新技术、新材料、新工艺的应用和 新系统、新设计、新产品的出现，将会不可避免地出现革 命性的变化。新的飞机在整个系统内实行了计算机的监控 和管理，由于电子设备的高度综合，维修工作面对的不再 是过去的单个系统，而是需要从航空器的整体系统来考虑、 处理问题。因此维修的故障诊断和隔离以及排除都要从全 局考虑。维修专家系统的发展将帮助维修人员诊断故障， 采取最优方案，这会使维修工作效率更高，同时也会带来 维修机构组织的巨大变化。
• 静力试验 又叫静力测试。试验观察和研究 飞行器结构或构件在静载荷作用下的强度、 刚度以及应力、变形分布情况，是验证飞 行器结构强度和静力分析正确性的重要手 段。 • 动力试验是结构试验的内容之一，借以观 察和研究飞行器结构或构件的基本动力特 性以及在各种环境下的动态稳定性和耐受 能力，是验证飞行器动态性能和动力分析 正确性的重要手段。Fra bibliotek• • •
飞行器制造工艺学
飞行器制造工艺学1. 飞行器制造工艺学简介飞行器制造工艺学是指在现代飞行器制造中所需要的工艺技术，涉及到材料、制造设备、工艺规程、检验方法等方面的内容。
飞行器制造工艺学与航空航天工程、材料科学等学科密切相关，是现代航空领域的重要学科之一。
2. 飞行器材料飞行器制造所使用的材料主要包括金属材料、复合材料和高温材料三种。
其中金属材料为传统材料，受到了广泛应用；复合材料在近年来得到了迅速发展，被认为是未来飞行器材料的一大趋势；高温材料则主要用于发动机、空气动力学研究等领域。
3. 飞行器制造设备飞行器制造所需的设备包括铣床、钻床、数控机床、喷涂设备、热处理设备等，这些设备的研发和应用直接关系到飞行器零部件制造的精度、效率和质量。
4. 飞行器制造工艺规程飞行器制造的工艺规程包括了所有制造过程中的操作指南，如铣削、钻孔、钳工、焊接等，这些规程旨在保证零部件制造的规格精度和工作安全。
5. 飞行器零部件的检验方法为了保证飞行器整体的性能和质量，对每个零部件都需要进行检验，主要方法有物理检验、力学检验、热学检验、尺寸检验等多种方法，同时需要根据具体的部件特点，使用相应的检验方法。
6. 飞行器制造的环境因素飞行器制造需要在严格的环境条件下进行，如洁净度、温度、湿度等需要进行标准化的控制，以确保制造过程不受外部因素的干扰，从而保证零部件制造的质量。
7. 飞行器制造中的自动化技术近年来，自动化技术在飞行器制造中得到了广泛应用，如数控机床、自动化焊接系统、自动化检验系统等，这些技术的应用不仅可以提高制造效率，还可以减少制造误差，确保零部件的精度和可靠性。
8. 结语综上所述，飞行器制造工艺学是一门综合性较强的学科，涉及到多个学科领域，包括飞行器材料、制造设备、工艺规程、检验方法等方面。
飞行器制造的精度和质量对于航空飞行安全来说至关重要，国家对于该领域在技术和政策上都给予了大力支持和推动。
飞机结构及加工工艺全
A380、B7771机体结构机头系统组成包含零件图片备注鼻锥?Radome雷达罩雷击保护条（lightning strikeprotectionstrips黄色为雷击保护条，材料铜Cockpit驾驶员座舱驾驶员座舱结构图Noselandinggear bay前起落架舱下部有电子舱和前轮舱,包括电子舱的接近门等开口和对前轮舱的各种支撑./可以看到飞机的顶升点。
装在FR8上.FWDpressurebulkhead前压力隔框前压力隔框FR1,厚度为1.6mm,可以看到前部有水平的加强筋.在隔框有垂直的加强筋.为防鸟击在压力隔框前装有6mm厚的AFRP芳纶纤维蜂窝复合材料机身弯曲链接部位1.客舱压力；2.鸟击；3.着陆时的冲击；4.碰撞时的冲击和快速卸压；5.空气动力；6.飞机顶撑；7.机身的抗弯曲能力。
图片起落架机翼：2×4刹车装置、承力支柱、减震器（常用承力支柱作为减震器外筒）、收放机构、前轮减摆器和转弯操纵机构等。
sooopsl 的高压液压源机身：2×6机头：1×22动力系统发动机核心机左栏第一张图片是安装发动机的装置;第二张图片是发动机;涡轮组件附件及齿轮箱其它燃油系统（航空汽油用于活塞发动机;航空煤油用于燃气涡轮发动机.）飞机燃油系统飞机的燃油系统由油箱、供油系统、通气系统、加油放油系统和指示系统组成。
第一张为飞机结构燃油箱;第二张图片为飞机系统供油图.辅助动力装置（APU ）其作用是向飞机独立地提供电力和压缩空气，也有少量的APU 可以向飞机提供附加推力。
（A320）动力部分：单级钛合金压缩比为6：l 的离心压气机，环形回流燃烧室，单级径向内流式涡轮。
下图所示为APU 动力装置在尾椎上的排气口，进气口则在垂直尾翼上。
(A380)（A320）附加齿轮箱：附件齿轮箱安装在离心压气机外包的末端并由动力部分驱动。
它由驱动垫来驱动：一个AC 发电机，二个起动机马达，一个发电机滑油回油泵，一个燃油控制和润滑泵，一个冷却风扇。
飞机结构件制造工艺详解演示文稿
薄蒙皮刚性很差，蒙皮和贴合的骨架的配合允许有较大容差，如 歼击机为±0.25mm，在装配应力不是很大的情况下，可以装配 出合格的产品
对骨架和蒙皮均为大厚度的整体结构：
若蒙皮和贴合的骨架有较大的装配间隙，就会发生很大的装配应力， 从而产生应力腐蚀，甚至会导致飞机强度和寿命的降低。如在组装 时加相应尺寸的调整垫片作为补偿，装配工时增多，周期延长，加 垫过多也会影响结构强度和飞机寿命。
结构件加工不但形位精度要求高，而且有严格的重量控制和使用寿 命要求。由于现代飞机性能的不断提高，整体结构件成为广泛采用 的主要承力构件。
第三页，共104页。
第四页，共104页。
3.1 概述
过去飞机机体主要部分都由钣金零件装配而成，而后来随 着飞机性能的不断提高，整体结构（integral structure） 日益增多。由于整体框、梁、肋的出现及整体壁板结构的 广泛应用，机械加工零件的类型和品种日益增加，在某些 类型飞机的生产中，机械加工零件所占劳动量比重已超过 钣金成形零件，而且飞机工厂设备和厂房布局也由此相应 有所改变。例如协和号超音速客机的整体结构件占机身重 量的65%
工艺参数上，选取合理的进给速度和切削深度。
矫形：压力机、喷丸、滚弯等对变形反方向加力矫正
第四十八页，共104页。
3.3.3整体壁板的切削加工
毛坯
成型 热处理
残余应力
数控加工
加工变形
第四十九页，共104页。
残余应力释放
变形
预拉伸板
粗加工 热处理 精加工
矫形（压力机、高温蠕变）
3.3.4 整体壁板的化学铣切
多，周期也延长 模锻毛坯，经切削加工后与预拉伸板材切削加工后的强
第四章飞机零件机械加工工艺概述-Mxjcnet
4.3 飞机机加零件分类
飞机机加零件，按其结构特点和工艺特点可分为7大
类 由于现代飞机的性能不断提高，因此整体结构已成 为现代飞机广泛采用的主要承力构件。 整体结构零件的特点简述如下： 整体结构与旧式的铆接结构相比，整体结构有许多 突出的优点。在气动性能方面，整体结构外形准确，对 称性好；在强度方面，整体结构刚性好，比强度高，可 减轻重量(约15%～20%)，气密性好；在工艺和经济 效益方面，大大减少了零件和连接件的数量，装配后变 形小，可使部件成本降低50%左右。当前整体结构的 制造技术水平，已成为衡量世界各国航空技术水平和基 础工业水平的重要标志之一。
第四章 飞机零件机械加工工艺概述
概述
飞机零件机械加工(简称"机加")工艺是飞 机制造技术中的重要组成部分。目前，国内飞 机零件机加工艺的技术水平与先进国家相比还 有较大的差距，难以适应我国航空工业发展的 需要。因此，在总结经验的基础上，加强科学 研究，提高加工艺水平，是发展航空工业的重 要环节之一。
飞机机加工艺是综合运用各种先进机加工艺的 复杂技术。如成组技术(GT)、数控加工技术、仿 形加工技术、精密深孔加工技术、超精加工技术、 无切屑加工技术等，都在飞机零件的机械加工中被 广泛采用。 飞机机加工艺的发展取决于飞机结构的改进、 新型材料的应用和新工艺、新技术及先进设备的采 用。军用飞机不断提高的战术技术指标，民用飞机 安全、寿命、舒适的市场要求，比刚度大、比强度 高、耐腐蚀材料的使用等，都迫切需要飞机机加工 艺技术不断得以完善、发展和提高。
4.1 飞机零件机加工艺的重要性
当代飞机要求具有先进的设计、优化的选 材和精良的制造工艺。统计资料表明，随着飞 机技术性能的不断提高和数控加工技术的广泛 应用，机加零件的数量在不断增多，尤其是整 体大件增加得更为显著。以歼击机为例，机加 零件的件数N，整体大件的件数M和机加零件的 制造劳动量占全机制造劳动量的百分数B都在 不断增长。
航空制造工程概论
航空制造工程概论课程汇报班级：学号：姓名：日期：飞机并行产品数字化定义技术朱晨摘要：为了阐明飞机并行产品数字化定义技术，本文借鉴了国内外有关著名学者旳研究汇报，总结了飞机产品旳数字化定义旳内容，提出了工程数据集和自动零件表APL有关概念，定义了以产品对象为关键旳组织模型和以产品研发阶段划分为关键旳组织模型技术，并给出了应用实例。
定义了并行工程旳概念，针对基于并行工程旳产品开发过程给出了产品并行设计体系框架。
定义了飞机设计中数字样机旳概念，给出了三级数字样机旳划分阶段，论述了数字样机旳应用范围。
分析了怎样基于工艺数字样机进行并行设计制造。
关键词：产品数字化定义并行工程数字样机1.引言自大规模工业化生产以来，产品定义经历了从二维到三维模型发展旳4段如图I。
目前我国旳工业应用，仍然采用以图纸为中心旳管理模式，即处在2D+工程图+3D模型方式，有些企业甚至还在应用过时旳2D工程图。
可以见得，和国外先进技术相比，我国这种产品设计，工艺设计，制造等整个生命周期旳生产管理模式显然存在效率低下，设计部门与生产部门沟通协调不畅，产品研发周期很长旳问题，面对航空工业，这种大型旳极复杂旳产品管理来说缺陷就愈加突出，因此实现产品数字化定义和效率更高旳并行定义就显得尤为迫切。
2.产品数字化定义产品数字化定义面向从设计、分析、制造、装配到维护、销售、服务等产品全生命周期旳各个环节,用于描述和定义产品全生命周期旳数字化过程中所应包括旳信息以及这些信息之间旳互相关联关系,并使其成为计算机中可实现、可管理和可使用旳信息。
数字化产品旳每一种零部件定义包括两项内容, 即工程数据集和自动零件表( APL) , 它们由零部件号组织起来, 一起构成产品旳基本数据单位, 作为产品设计旳完整信息, 由工程数据管理部门进行发放和控制, 把产品旳数字化定义传递给制造部门。
2.1 工程数据集工程数据集从逻辑上讲是产品数字化定义旳数据集合, 是工程设计部门旳设计成果, 它按照一定旳逻辑构造, 将零件、装配件和安装件旳几何信息、构造和工艺等与产品有关旳信息组织在一种或几种CAD 模型中。
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（1）、为提高装配工作的机械化和自动化程度创造了条件。 自动压铆机——钻孔、划窝、送铆钉、铆接、铣平铆钉头（埋头铆钉） （2）、有利于提高连接质量（开敞性、机械代替手工）； （3）、改善劳动条件、缩短装配周期。
工艺分离面如何合理划分？
决定工艺分离面划分的因素——结构设计 （１）、飞机结构上是否存在相应的分离面； （２）、划分出的装配单元必须具有一定的强度、刚度、气 动方面的因素。
（1）、削弱了结构强度、增加了结构重量； 一般用于部件骨架与蒙皮之间，以保证部 求； 增加了装配工作量； （5）、具有互换性。
（3）、 件 气动力外形要 （4）、
4.1.4 装配基准
一、设计基准与工艺基准
常用的两种装配基准的装配：
二、以骨架为基准的装配 三、以蒙皮外形为基准的装配
一、设计基准与工艺基准
提高外形准确度的措施
1.加垫补偿; 2.精加工补偿(梁架精加工).
现代飞机:采用厚蒙皮或整体壁板结构,应提高结构件的加工准确度.
三、以蒙皮外形为基准的装配
装配过程
装配成上下壁板骨架（含蒙皮）、施加外力、上下蒙皮紧贴卡板、上下壁板 骨架连接（通过设计补偿）、形成外形。
误差积累的特点
“由外向内”
外形误差包括
特点
1.适用刚性较好的工件; 2.定位准确度要求不高的工件; 3.辅助的定位方法. 如:以骨架为基准的装配
２、用划线定位
划线定位 根据飞机图纸用通用量具划线定位。
特点
1.适用刚性较好的工件; 2.定位准确度要求不高的工件; 3.通用性大,辅助的定位方法; 4.生产效率低,取决于操纵者技术水平.
特点
第四章 飞机装配工艺
4.1 飞机装配的基本问题 4.2 装配连接技术
4.3 保证互换与协调的方法
4.4 飞机总装及机场工作
4.1飞机装配的基本问题
4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.5
飞机结构的分解 装配准确度 装配基准 装配定位 装配工艺过程设计
4.1 飞机结构的分解
装配定位的要求
（１）、保证定位符合图纸和技术条件所规定的准确度要求； （２）、定位和固定要操作简单、可靠； （３）、定位用的工装简单，制造费用低。
定位方法种类
1、按工件（基准件）定位 2、用划线定位 3、接触照相法定位 4、用装配孔定位 5、用装配夹具（型架）定位
１、按工件（基准件）定位
按基准工件或先装工件的某些点、线、面来定位后装工件。 按工件定位
主要特点
可拆卸的连接（螺栓、铰链接合等）
２、工艺分离面
工艺概念
为了生产（装配）的需要，满足工艺过程的要求将飞机 结构进一步划分所形成的分离面。 （１）、一般采用不可拆卸的连接（铆接、胶接、焊接等）； （２）、装配成部件后，工艺分离面消失。
主要特点
工艺分离面合理划分的优点：
（１）、增加了平行装配工作面，可缩短装配周期； （２）、减少了复杂的部件或段件的装配型架数量； （３）、改善了开敞性，提高装配质量。
1、定位准确度较划线定位高; 2、省略了划线工序和工装定位; 需专用接触照相设备。
适用范围
低速飞机的肋、隔框等装配和与外形无关的零件定位 （主要为平板件）。
结构模线
角材样板
缘条样板
腹板样板
角材零件
缘条零件
腹板零件
协调
特点Leabharlann 1、定位准确度取决于装配孔的协调制造方 法，协调环节较多，误差积累较大； 2、不需专用夹具；
产品的装配，必须用体现产品尺寸和形状的专用工艺装备（装配型架、 夹具）进行装配，而且还需分解在不同工作场地、不同工艺装备上进行装 配，以保证其尺寸和形状的准确度。
专用工装 专用工装
毛坯
零件
产品
飞机结构的分解
板件 毛坯 零件 组合件 段件
部件
试飞
飞机
4.1.1 设计分离面和工艺分离面
１、设计分离面（使用分离面）
段件
板件
组件
零件
飞机装配：将大量的飞机零件，按一定的组合和顺序（按图纸、技术条件），逐步装 成组合件、板件、段件和部件，最后将各部件对接成整架飞机的机体。
板件 毛坯 零件 组合件 段件
部件
试飞
飞机
为什么飞机制造中有如此复杂的装配过程呢？
一般机械制造中
零件特点
形状比较规则、刚性比较大的机加件， 制造、装配中不易产生变形。
（1）、装配型架卡板的外形误差； （2）、蒙皮和卡板外形之间由于贴合不紧而产生的误差； （3）、装配后产生的变形。
4.1.5
装配定位
一、装配定位的要求和特点
二、装配定位的方法 １、按工件定位 ２、用划线定位 ３、接触照相法定位 ４、用装配孔定位 ５、用装配夹具（型架）定位
一、装配定位的要求和特点
设计人员
（1）、综合考虑构造、使用、生产工艺（装配）； （2）、从成批生产的需求划分； （3）、应充分考虑工厂的加工能力。 （1）、工艺性审查； （2）、取决于综合的技术经济分析结果。即工艺分离面划分的原则 （装配原则）
工艺人员
3、工艺分离面划分的原则（装配原则）
分散装配原则：
一个部件的装配工作在较多的工作地点和工艺装备 上进行。 （１）、增加平行工作地、装配分散进行、扩大工作面、 （２）、结构开敞可达性好，改善劳动条件 （３）、有利于机械化和自动化，提高劳动生产率，缩短 部件装配周期，提高装配质量。 成批生产阶段
替换
同一种工件之间的一致性。安装时，需切削、钻孔、铰孔、加垫、敲 修等补充加工。
互换与协调的关系 互换——同一种工件之间的一致性，控制制造误差。 协调——相配合工件之间的一致性，相互修配或控制制造误差。 互换一定协调，协调并不一定互换。
4.1.3、提高装配准确度的补偿方法
补偿方法
零件、组合件或部件的某些尺寸在装配时可进行加工或调 整，可以部分抵消零件制造和装配的误差，最后能够达到 技术条件所规定的准确度要求。 （1）、飞机产品特点所决定的； （2）、有利于技术经济效果； （3）、消除制造、装配过程中的各种误差积累。 １、修配—工艺补偿 ２、装配后精加工—工艺补偿 ３、间隙补偿—设计补偿； ４、加垫补偿—设计补偿； ５、可调补偿件—设计补偿； ６、搭接补偿—设计补偿。
特点
集中装配原则：
少数工作地点、少量工艺装备。
特点
（１）、装配工艺装备较少，减少了工艺装备的制造费用 （２）、协调关系较简单， （３）、生产准备周期较短 研制、试制生产阶段
4.1.2
装配准确度
一、飞机装配准确度要求 二、制造准确度和协调准确度的基本概念 三、提高装配准确度的补偿方法
一、飞机装配准确度要求
１、设计基准
基准 确定结构之间相对位置的一些点、线、面。
设计基准
产品设计需要建立的基准。如：飞机水平基准线、对称轴线、翼 弦平面、弦线、梁轴线、长桁轴线、框轴线、肋轴线等。
设计基准的特点
一般都不存在于结构表面上的点、线、面，在生产上 往往无法直接利用。
２、工艺基准
工艺基准 装配过程中需要建立的工艺基准。
５、可调补偿件—设计补偿
可调补偿 在结构上使两零件或构件的相对位置可以调节，以补偿协 调误差。
特点
（1）、减少了装配工作量； （2）、工件 结构复杂，重量稍有增加；（3）、具有互换性。
６、搭接补偿—设计补偿
搭接补偿 利用补偿角片，通过搭接长度的变化改变装配件的有关尺 寸，从而保证准确度要求。
特点
适用范围
内部骨架的零、组件装配，平板件，单曲度以及双曲 度（曲度变化不大）外形板件。
部件结构通过纵向或横向可分成几个大段—段件。如机翼 可沿翼弦方向分为机翼前缘段、后段；机身可沿机身纵向 分成前、后机身。 部件或段件可分为板件。板件是由部件或段件的一部分 蒙皮以及内部纵向、横向骨架元件（如长桁、翼肋或隔框的 一部分）所组成，有时还包括安装在其上的导管、电缆及设 备。如机翼中段的上下板件（壁板），机身的上下左右板件。 段件或板件进一步分为组合件。如翼肋、梁、框等。 零件为不需要做装配的基本单位。
装配准确度
装配后飞机机体及部件的几何形状、尺寸等实际数 值与设计所规定的理论数值的误差。对于不同类型的飞 机和飞机上不同的部位，装配准确度的要求不同。
部件气动力外形准确度 飞机的空气动力性能
部件内部组合件和零件的位置准确度
飞机的操纵性能
部件间相对位置的准确度
１、部件气动力外形准确度
（1）、外形要求 （2）、外形波纹度 （3）、表面平滑度要求
飞机制造过程：毛坯制造、零件加工、装配安装、试验。
毛坯制造
零件加工
装配安装
试验
锻 压 车 间
铸 造 车 间
机 加 车 间
钣 金 车 间
部 装 车 间
总 装 车 间
试 飞 站
几个概念的区分
结构
能承受和传递载荷的系统——即受力构件，承受指定 的外载，满足一定的强度、刚度、寿命、可靠性等要求。
部件结构
结构上和工艺上完整的装配单元。如机翼、尾翼、 机身、发动机短舱、起落架、动力装置等大结构。
典型工艺过程
试装
定位
确定余量线
修剪
检验
防腐
试装
定位
确定余量
扩孔
铰孔
检验
２、装配后精加工—工艺补偿
特点
（1）、单个装配后的工件单独补偿加工； （2）、需专用设备，依据样板、钻模或靠模进一步加工； （3）、增加了制造成本和装配周期； （4）、具有互换性。
典型工艺过程
精加工对接孔： 定位 夹紧 检查加工余量 扩孔 铰孔 检验
装配钳工少 量夹具
机床设备
毛坯