飞机结构件工艺的特点
现代飞行器制造工艺学复习题简答及答案贾玉红何景武
现代飞行器制造工艺学复习题简答及答案贾玉红何景武The document was prepared on January 2, 20211. 飞机产品的特点及其制造工艺的特点. 飞机产品的特点：1、零件数量大、品种多 2、外形复杂、精度要高 3、零件尺寸大、刚度小 4、材料品种多,新材料应用比例大 5、 结构不断改进,产量变化范围大制造工艺的特点：1、需采用新的保证互换性的方法-模线样板工作法； 2、 生产准备工作量大,需采用大量模具、夹具、型架等工艺装备,数字化制造技术；3、批量变化范围大,手工劳动量大,现在用柔性制造技术； 4、零件加工方法多种多样,装配劳动量比重大； 5、 生产协作能力强,推行并行工程.2. 弯曲、拉伸、拉形、拉弯、落锤成形、液压成形、喷丸成形、旋压成形及胀形等典型成形工艺的成形原理、成形极限、容易出现的问题及解决方法. 弯曲：成型原理：弯曲是将平直板材或管材等型材的毛坯或半成品、用磨具或其他的工具弯成具有一定曲率和一定角度的零件的加工成型方法.材料外层纤维受拉,内层纤维受压,中性层不变.成形极限：当万区间相对弯曲半径小到一定程度时,会是万区间外表面纤维的拉伸应变超过材料所允许的极限而出现裂纹或折断,此时的变形记先成为成形极限.相对弯曲半径r/t 达到材料即将破裂的极限是的min r问题：主要问题是回弹.解决办法：补偿法、加压法,加热校形法及拉弯法.拉伸原理：拉伸是在凸模作用下将平板毛坯变成开口空心零件的过程.凸缘切向收缩为筒壁,筒壁为传力区成形极限：当壁筒要拉断时的拉伸系数为极限拉伸系数.在筒壁将要拉断时的最小拉伸系数0/m d D容易出现的问题：凸缘起皱和筒壁拉裂.解决办法：用压边圈防止外皱.用带拉伸筋的凹模、反向拉伸法和正反向联合拉伸法防止内皱.拉形原理：拉形时板料两端在拉形机夹钳夹紧的情况下,随着拉形模的上升,板材与拉形模接触产生不均匀的双向拉伸变形,是板料与拉形模逐渐贴合的成型方法.成形极限：在拉形时,挡板料濒于出现不允许的缺陷时的拉形系数max 0/l l . 容易出现的问题：拉裂、起皱.解决办法：防止拉裂的主要方法是控制一次拉形变量；防止起皱可使夹头钳口取现金量符合模具两端对应曲面的剖面形状,在操作中正确配合夹头拉伸和台面上顶的动作.拉弯原理：拉弯是将毛料在弯曲的同时加以轴向拉力,改变毛料剖面内的应力分布情况,使之趋于均匀一致,以达到减少回弹,提高零件成形准确度的目的.成形极限：拉断常见问题：回弹量较大解决办法：先拉后弯,先弯后拉,先拉后弯再补拉.落压成型原理：利用质量很大的锤头或上模从高处落下时所产生的巨大的冲击力是,使毛料沿着成型模成形.成形极限：易出现的问题：材料起皱或破裂 解决方法：预成形；采用展开料成形；分区依次成形；采用储料过渡液压成形原理：采用液态的水或油作为传力介质,用软凸模或凹模代替刚性的凸模或凹模,使坯料在传力介质的压力作用下与凹模或凸模贴合的过程成形极限：相对弯曲半径R/t 以及成型压力P易出现的问题：材料的起皱开裂和不贴模解决方法：尽量采用新淬火料进行成形,同时尽可能采用展开料成形,以免除修边工作.喷丸成形：利用高速弹丸流撞击金属板的表面,使喷丸表面及其下层金属材料受挤压产生塑性变形而向四周延伸,表面面积扩大,从而逐步使板材发生向喷丸面凸起的弯曲变形,从而达到所需变形成形极限：对一定的喷丸设备的弹丸,采用最大覆盖率喷完成形特定材料和厚度的零件时,所获的变形量时一定的,即相应条件下的喷丸成形极限 易出现的问题：受壁板外形和结构特点限制,部分壁板难以成形 解决办法：采用预应力喷丸成形技术以提高喷丸变性能力旋压成型：借助旋压棒或旋轮、压头对随旋压模转动的板料或空心毛坯做进给运动并旋压,使其直径尺寸改变,逐渐成形为薄壁空心回转零件成形极限：工件的尺寸形状和厚度问题：表面出现沟槽 解决：在不同的胎膜上进行连续旋压胀形：在外力作用下使板料的局部材料厚度减薄而表面积增大,或将直径较小的筒形或锥形毛坯,利用由内向外膨胀的方法,使之成为直径较大或曲母线的旋转体零件 极限：胀形系数max 0D D ,max D 其中为零件变形最大处的直径；0D 为零件变形最大处的原始直径问题：毛坯拉伸破裂解决：在胀形是施加轴向推力是管坯压缩3. 什么是结构复合材料,什么是功能复合材料,复合材料在性能上有哪些特点. 结构复合材料：主要作为承力结构使用的材料,由能够承受载荷的增强体组元与能联结增强体成为整体材料同时又起传力例作用的基体组元构成的复合材料.功能复合材料：指除力学性能意外还能够提供其他物理、化学、生物等性能的复合材料.复合材料性能上的特点：1、材料具有可设计性 2、比强度高及比刚度大 3、抗疲劳性能好 4、 高温性能好5、制造工艺简单6、结构可实现功能智能化4.试说明聚合物基复合材料预成形件/树脂转移成形工艺方法RTM方法的特点与适用范围.RTM特点：整体性好,减少机械连接,近无余量加工,与手工铺放比工时少,可采用低成本的纤维/树脂体系；有效的改善了劳动强度和环境条件；可提高复合材料的设计需用应变.适用范围：适用于各种铺放形式与毛坯构型的复杂构件.5.什么是设计分离面和工艺分离面6.设计分离面：飞机的零件根据使用功能、维护修理、方便运输等方面的需要、设计人员对整架飞机的结构要划分为许多部件,这些部件之间所形成的可拆卸的分离面称为设计分离面.工艺分离面：在装配过程中,为了生产需要,将飞机结构进一步划分称为组合件和板件,这些板件、段件或组件之间一般采用不可拆卸的连接,这种为了满足工艺过程要求而划分的称为工艺分离面.7.提高装配准确度的补偿方法有哪些.1、装配时相互修配2、装配后精加工3、垫片补偿4、连接补偿件5、可调补偿件8.飞机装配基准的选择方法及误差积累特点.1、以骨架外形为基准：将骨架在型架上装配好,然后再蒙皮上施加外力,使蒙皮贴紧在骨架上并连接在一起.误差累计特点：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与骨架由于贴合不紧而产生的误差装配连接的变形误差2、以蒙皮为基准：是将部分骨架零件分别装在蒙皮上,然后在型架上施加外力,使蒙皮外形贴紧在卡板上,最后将骨架连接起来.误差：装配型架卡板的外形误差蒙皮和卡板外形之间由于贴合不紧而产生误差装配连接的变形误差9.互换与协调的概念及相互关系,三种协调原则及其特点.互换：指的是独立制造的零件组合件、部件,装配时无需补充加工,就能满足产品使用要求；亦指一般互换的零件组合件、部件能与另一同样的零件组合件、部件互相代替,装配时不经任何修配,即可保证产品性能.协调：指两个相互配合的零件组合件、部件之间,其配合部位的几何形状和尺寸的相符合程度.互换是指同一种工件之间的一致性,它通过控制制造误差来达到.协调是指相配合工件之间配合尺寸、形状的一致性,它可以通过控制制造误差来达到,也可以通过修配来达到.互换的一定是协调的,协调的不一定是互换的.独立制造原则：为保证互换性所需的协调准确度,就必须对零件制造的准确度提出很高的要求.这与飞机制造的具体情况正好相反,因为在飞机制造总,对协调准确度比制造准确度要求更高；尤其是表明情况复杂的零件,技术上难度大,经济效果差.因此,独立制造原则比较适用于那些形状简单的零件,例如起落架、操纵系统等机械加工类零件.有利一面：生产过程中能够平行地制造飞机零件、组合件和部件,以及各种工艺装备.不受工艺装备制造次序的约束,可以扩大制造工作面,有利于缩短生产周期,开展广泛的协作相互联系制造原则：在尺寸专递过程中,共同环数量越多,协调准确度就越高,所以适用于制造形状复杂的零件.在制造过程中,可以将技术难度大的、制造准确度不高的环节作为尺寸传递的共同环,这样就能大大提高零件之间的协调准确度,对于结构复杂的飞机产品,采用这种原则就行协调具有特别重要的现实意义.但是,为了保证零件互换性所需的工艺装备必须依次制造,工作面受限制,使生产周期拖长,对保证厂际协作不力.相互修配原则：可以保证很高的协调准确度,但难以满足零件互换的要求,而且修配劳动量大,装配周期长,只有当其他协调原则在经济上、技术上都不合理,又不要求零件互换性时,才选用这种原则,一般在飞机的试制中应用较多,而成批生产中应用较少.10.铆接、螺接、胶接、焊接、胶焊等各种连接方法的特点.铆接：连接强度比较稳定可靠,铆接方法与工艺参数容易掌握和控制,铆接质量检验方便,故障比较容易排除,使用工具比较简单、价廉,适用于较复杂结构的连接.虽然存在一些缺点,增加了结构质量,降低了结构强度,容易引起变形,仍是飞机装配中主要的连接方式螺接：螺栓的受力形式有拉、剪、拉剪三种,应根据受力形式选用不同形式的螺栓.在飞机装配中数量不断增加.除标准螺栓,还有高锁螺栓和锥型螺栓,质量轻,体积小,耐振动,夹紧力大,耐疲劳性高,密封性好,安装简单,但结构复杂,成本高.胶接：不削弱基体材料,形成的连接缝是连续的,受力均匀,能改善板材支持情况,提高临界应力,减轻结构重量,提高结构的疲劳强度和破损安全性；胶接结构表面平滑,有良好的气动力性能；胶缝本身有良好的密封性,适用于气密舱和整体油箱等要求密封的结构；劳动量显着低于铆接,成批生产时成本也低于铆接；胶层对金属有防腐保护作用,可以绝缘,防止电化学腐蚀；使用材料范围广,金属材料之间、非金属材料之间、金属与非金属材料之间；对材料、工艺条件的环境应力极为敏感,剥离强度低,不易检查,无损检测方法不完善,环境温度有限制.焊接：生产效率高,成本低,比铆接结构质量轻,表面光滑,改善了劳动条件,疲劳强度比铆接低20%.胶焊：焊接头质量轻,静强度高,可靠性好,胶接头良好的疲劳特性和密封性,力学性能十分优良11.铆接、胶接的工艺过程.铆接：确定钉孔位置,制铆钉孔及制埋头窝,放铆钉,铆接胶接：预装配,胶接表面制备,涂胶和晾置或烘干,装配,固化,胶缝清理和密封,试验和检验12.飞机总装包括哪些内容.飞机机体各部件的对接及水平测量；安装调整发动机、燃油和滑油系统,安装和调整发动机操纵系统；液压和冷气系统的设备、附件和导管的安装、敷设和实验；起落架极其收放机构、信号系统的安装、调整和实验；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、敷设和实验；高空救生设备的安装和实验；特种设备的安装和实验.13.什么是CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM,并简述它们之间的关系.CAD/CAE/CAPP/CAM分别是计算机辅助设计,计算机辅助工程分析,计算机辅助工艺过程设计,计算机辅助制造的英文缩写.他们是制造业信息化中数字化设计与制造技术的基础,是实现计算机辅助产品开发的主要工具.PDM是产品数据管理的缩写,是某一类软件的总称.PDM技术集成并管理与产品相关的信息、过程及人与组织,实现分布环境中的数据共享,为异构计算机环境提供了集成应用平台,从而支持CAD/CAE/CAPP/CAM系统过程的实现.14.试说明数字化预装配的三个阶段.第一阶段：一级数字样机,建立了零部件的基本形状、包容空间,并协调各工程设计组之间的空间位置安排.第二阶段：二级数字样机,已经进行了飞机结构设计和不同设计组之间界面的协调,零部件外形已经确定下来,但还未进行详细的设计.工作进展主要体现在飞机的可达性,可维护性,可靠性,人机工程以及支持装备的兼容性等进行详细设计,但尚未进行详细的装配原装设计.第三阶段：三级数字样机,是对详细设计的零部件进行完整的数字化与装配,如飞机的管道系统,空气管路,燃油管线,液压管路,角片支架,紧固件,连接孔等的制造和安装等都在三级数字样机上完成,它是数字预装配的最后阶段.15.飞机数字化装配系统涉及到哪些技术.以数字化装配技术为支撑,体现了数字化装配工艺技术,数字化柔性装配工装技术,光学检测与补偿系统,数字化钻铆技术及数字化集成控制技术等多种先进技术的集成应用.16.试说明飞机柔性装配技术的含义及其优点.含义：飞机柔性装配技术是考虑装配对象变化较快的航空产品本身特征,基于飞机产品数字化定义,通过对飞机柔性装配流程、数字化装配技术、装配工装设计、装配工艺优化、自动定位与控制技术、测量、精密钻孔、伺服控制、夹持等的综合,以实现飞机零部件快速准确的定位与装配,减少装配工装种类与数量的装配技术.优点：1、提高装配效率与装配准确度.2、提高装配工作的快速响应能力,缩短飞机装配周期.3、提高飞机装配质量、提高装配速度.4、降低飞机装配成本.5、适应多品种产品生产装配要求.。
模型飞机的构造原理与制作工艺
模型飞机的构造原理与制作工艺模型飞机是一种可以飞行的小型飞机模型，是模型制作爱好者喜欢制作的一种模型。
模型飞机的构造原理和制作工艺十分重要，这不仅关系到模型飞机的飞行性能，也关系到模型制作的难易程度和成品的质量。
一、构造原理模型飞机的构造原理和真实飞机的构造原理相似，主要包括机翼、机身、尾翼、发动机等部分。
1.机翼机翼是模型飞机的主要承载构件，是模型飞机能否起飞和飞行的关键。
机翼主要由前缘、后缘、主梁和副翼组成。
前缘是机翼的前端，通常呈半圆形或锥形，可以减小阻力；后缘是机翼的后端，通常呈平直或斜面状，可以产生升力；主梁是机翼的中央支架，用于支撑机翼的重量和受力；副翼是机翼表面上的小翼，可以调整机翼的升力和飞行姿态。
2.机身机身是模型飞机的主要支撑结构，通常呈流线型，可以减小阻力。
机身主要由前部、中部和后部组成。
前部通常是放置发动机和电池的位置，中部是机身的主要支撑结构，后部是放置尾翼的位置。
3.尾翼尾翼是模型飞机的控制装置，主要包括垂直尾翼和水平尾翼。
垂直尾翼通常位于机尾顶部，可以控制左右方向；水平尾翼通常位于机尾后方，可以控制上下方向。
4.发动机发动机是模型飞机的动力装置，通常是电动机或燃油发动机。
电动机通常使用电池供电，燃油发动机通常使用汽油或航空燃料供电。
发动机的功率和转速决定了模型飞机的飞行性能。
二、制作工艺制作模型飞机的工艺通常分为设计、制造和装配三个步骤。
1.设计设计是制作模型飞机的第一步，通常需要绘制模型飞机的草图或图纸。
设计时需要考虑模型飞机的大小、重量、气动性能等因素，并根据飞机的用途和个人喜好确定机型、机翼形状、机身长度、尾翼大小等参数。
2.制造制造是制作模型飞机的主要步骤，需要选用合适的材料和工具。
常用的材料有木材、聚酯树脂、碳纤维等，常用的工具有锯子、刨子、钳子、飞机模型切割机等。
制造时需要根据草图或图纸将材料切割成需要的形状和尺寸，然后进行打孔、钻孔、粘合等工艺操作，最终制造出机翼、机身、尾翼等部件。
飞机结构特点
飞机结构特点
飞机的结构特点主要包括以下几个方面：
1. 轻量化设计：飞机的结构设计追求轻量化，以减少重量，提高燃油效率和飞行性能。
采用轻量材料如铝合金、钛合金和复合材料来替代传统的钢材，同时通过精细的设计和优化，使得飞机结构在保证强度和刚度的同时尽可能减少重量。
2. 高强度设计：飞机需要承受巨大的飞行载荷和外界环境的影响，因此其结构需要具备足够的强度和刚度。
采用结构分析和计算方法，对各个部件进行合理的尺寸和形状设计，以确保飞机在各种工况下都能够安全运行。
3. 多层次布局：飞机结构采用多层次布局，将各个部件组织成不同的层次和单元，以便于制造、维修和更换。
常见的层次包括机身、机翼、尾翼等，每个层次内部又可细分为多个单元，便于管理和维护。
4. 集成设计：现代飞机结构设计采用集成化的思路，将各个部件和系统进行整合和优化，以提高整体效能和性能。
例如，机翼结构中可以集成油箱、操纵系统等功能，减少空间占用和重量。
5. 抗腐蚀设计：由于飞机在大气环境中长时间运行，会受到氧化、湿度、盐雾等因素的影响，因此飞机结构需要具备良好的抗腐蚀性能。
采用耐腐蚀材料、防腐涂层和防腐措施等，延长飞机使用寿命。
总之，飞机的结构特点是轻量化、高强度、多层次布局、集成设计和抗腐蚀等，这些特点都是为了提高飞机的性能、安全性和可靠性。
飞机结构装配过程简介
基准件定位法
1 简便易行、节省工 装、装配开畅、协调性 好 2 基准件必须具有较 好的刚性和位置准确度
1 有配合关系的、 尺寸或形状相一致的 零件之间的装配 2 与其它定位方法 混合使用
1 单曲度，平滑双曲度 壁板中蒙皮、长桁、框的 装配 2 内部加强件的定位 3 平面组合件非外形零 件的定位 4 组合件与组合件之间 的定位
⑴定位基准－确定结构件在工装上的相对位置； ⑵装配基准－确定结构件之间的相对位置； ⑶测量基准－测量结构件装配位置尺寸的起始位置。
以骨架为基准 在装配过程中，使 用两种装配基准：
误差积累由内向外： 骨架零件外形制造误差 骨架的装配误差 蒙皮的厚度误差 蒙皮和骨架贴合误差 装配后变形
装配孔定位法
装配型架 定位法
在相互连接的零件 （组合件）上，按一 定的协调路线分别制 出孔，装配时零件以 对应的孔定位来确定 零件（组合件）的相 互位置 利用型架定位确定结 构件的装配位置或加 工位置（如精加工台）
1 定位迅速、方便 2 不用或仅用简易 的工装 3 定位准确度比工 装定位的低，比划线 定位的高
1 定位准确度高 2 限制装配变形或强 迫低刚性结构件符合工 装 3 能保证互换部件的 协调 4 生产准备周期长
应用广泛的定位方法， 能保证各类结构件的 装配准确度要求
四、提高装配准确度的补偿方法
在飞机的一些结构复杂、协调尺寸较多的部位， 或是零件、组合件刚度较小其装配变形无法预先 估计的情况下，过分提高制造准确度和协调准确 度，在经济上不合理，在技术上难以达到，因此， 采用补偿方法。 补偿方法就是零件、组合件或部件的某些准确度 要求高的尺寸，在装配时或装配后，通过修配、 补充加工或调整，部分消除零件制造和装配误差， 最后达到规定的准确度要求。
飞机装配工艺学224
第三章 铆接和铆接结构装配普通铆接概述一、普通铆接的概念和过程普通铆接是指常用的凸头或埋头铆钉铆接，铆接过程为：制铆钉孔－制埋头窝－放铆钉 －铆接。
见课本图。
二、普通铆接的缺点增加了结构重量；降低了强度，容易引起变形；疲劳强度低；密封性能差。
导致其它连接方法迅速发展，如胶接，点焊和胶接点焊等三、铆接的优点连接强度比较稳定；容易检查和排除故障（与胶接焊接比较）；使用工具比较简单，价廉； 适用于比较复杂的结构的连接。
四、铆接的发展1.无头铆钉干涉配合铆接技术可以提高接头的疲劳寿命，满足现代飞机的疲劳性能和密封 性要求。
2.各种形式的自动钻孔设备和铆接设备为不断提高铆接的机械化和自动化程度，提高铆接 质量提供了条件。
第一节 普通铆接工艺过程一、钻孔和锪窝1.对铆钉孔的要求1.1 铆钉孔的质量要求孔径公差 1.2 孔的椭圆度 1.3孔的垂直度 1.4孔边毛刺 1.5 孔的粗糙度1.2 不同直径的铆钉孔的加工方法d<5mm 钻孔、扩孔; d>6mm 或夹层厚度>15mm 钻孔、扩孔、铰孔。
2.影响钻孔质量的主要因素教案1.1 工件材料 1.2 钻头转速、 1.3 进刀量 1.4刀具的锋利程度2.确定铆钉孔的位置2.1 铆钉孔位置包含内容边距、排距（行距）、 孔距2.2 铆钉孔钻孔的方法1）按划线钻孔（ 钻孔的方向）2）按导孔钻孔——导孔通常是制在孔的边距较小、材料较硬或较厚的零件上，在零件制造 阶段就制出，装配定位后，钉孔按导孔钻出 。
例如蒙皮和长桁的铆钉孔，是按长桁的导孔 钻出。
3）按钻模钻孔3.锪窝3.1 埋头窝的深度要求埋头窝的深度为负差，铆后铆钉头只允许铆钉头高出蒙皮表面。
3.2 埋头窝的制作方法一般使用锪窝方法，锪窝有专用的锪窝钻。
为保证埋头窝深度公差，应采用能限制窝深的锪 窝钻套。
当蒙皮厚度<0.8mm 时采用冲窝方法。
二、制孔工具设备1.风钻以压缩空气为动力，将高压空气经导管进入机身汽缸，推动活塞做高速往复运动，打击并 回转钻杆。
第3章 飞机结构件制造工艺(共105张PPT)
3.1 概述
过去飞机机体主要局部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% 整体结构件主要有：
3.3 整体壁板的制造
3.3 整体壁板的制造
3.3.1整体壁板的类型
〔1〕按筋条在腹板上的分布特点分类
平行筋条类
放射筋条类
网格筋条类
平行放射筋条类
点辐射筋条类
3.3.1整体壁板的类型
〔2〕按横向剖面形状分类
3.3.2整体壁板的制造过程
方案一：毛坯生产〔制坯〕后 先进行切削加工，经过矫正， 然后成形加工，最后光整加工 和外表处理。
3.3.3整体壁板的切削加工
为了更合理地采用数控加工，在选择数控方法来加工零件时应考 虑以下的一些因素：
零件几何形状的复杂程度如何？是否便于用数学方法定义其外 表？ 零件几何的形状要求刀具做几坐标联动？
采用数控能节省多少夹具、靠模、模具等工艺设备？
要求缩短的加工周期和提高的加工质量。 管理人员和设备条件如何？
数控加工过程：
五坐标数控龙门铣
五坐标数控高速壁板铣
六坐标卧式数控铣镗床
数控激光样板切割机
数控加工设备的控制方式
伺服系统的驱动方式
开环控制方式
飞机装配工艺课件-2
三种尺寸传递原则的应用 • 形状复杂的零件采用相互联系制造原则。在制
造过程中，将那些技术难度大、制造准确度不
可能达到很高的环节，作为尺寸传递的公共环
节，这样就能显著地提高零件之间的协调准确
度。由于飞机构造上的特点，采用这种原则保
证协调具有特别重要的现实意义。而独立制造
原则仅适用于那些形状比较简单的零件，如起
次反复移形过程。在制订产品的装配和协调
方案时，要注意选择合理的、能保证各类工
艺装备协调的尺寸传递体系（协调路线）。
工艺装备的协调路线是：根据所采用的尺
寸传递体系说明，由产品图纸通过实物模拟量
（模线、样板、标准工艺装备）或数字信息
（产品几何数学模型），将机体上某一配合或 对接部位中一个或一组协调的尺寸和形状，传 递到有关工艺装备上去的传递环节、传递关系 和传递流程图。
模线样 板－标 准样件 协调系 统
～～适于 成批生产 小型飞机
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模线样板－局部标准样件协调系统～～广泛应用
以飞机外形的数学模型为基础的协调系统 －－数字量传递体系
建立飞机外形、内部结构的几何模型 数控绘图机
几何数据库
理论模线 结构模线 飞机生产图纸
工艺装备、整体结构件的数控加工、数控测量
协调要求。
互换性的分类
使用互换性
按性质分类
分 类 按互换部位
生产互换性 外部互换性 内部互பைடு நூலகம்性 完全互换
按互换级别
不完全互换 （替换）
使用互换性：为了保证飞机的正常使用，对
在使用中可能损坏的机体部件、组合件（如机
翼、尾翼、活动面、各种舱门、口盖）或成品 件（如发动机、特种设备、仪表、油箱等）， 要求具有不经挑选和补充加工就能更换，并在 更换后不影响飞机使用性能的要求。
现代飞机装配技术_知识要点
现代飞机装配技术知识要点—、绪论1、飞机装配定义：根据尺寸协调原则，将飞机零件或组件按照设计和技术要求进行组合、连接形成更高一级的装配件或整机的过程。
2、飞机装配发展历程：人工装配、半自动化装配、自动化装配。
3、飞机结构特点：零件多、尺寸人、刚度小、外形复杂、精度要求高。
其装配具有与一般机械产品不同的技术和特点。
4、现代飞机装配技术发展趋势：（1）柔性化：工装和设备适合多种机型或零部件。
（2）自动化：高效自动化装配，具体体现为零部件自动化定位调姿、自动化制孔等。
（3）数字化：高精度数字量传递。
（4）集成化：工艺、工装、设备紧密集成为有机整体。
二、数字化制造1、数字化制造和传统制造的直大区别：（1）改模拟量传递为数字量传递。
（2）把串行工作模式变为并行工作模式。
2、飞机数字化特点：缩短产品研制周期，提高产品质量，降低研制成本。
2、国外飞机数字化技术发展3个历程：4、飞机数字化制造的3个内容：CAD绘图技术、CAD建模技术、MBD技术。
5、数字样机的主要内容：（1）1级数字样机：飞机产品设计从用户的需求开始。
飞机总体设计组经过对飞机的航程、所需燃油、载客量、总体性能及制造成本进行分析后，得出的数据就作为进行初步产品数字建模的依据。
建立飞机总体定义包括飞机的描述文档、三面图、外形气动布局和飞机内部轮廓图（DIP）o（2）2级数字样机：在生产设计数据集发放之前，为工程部门用来进一步进行产品开发，验证设计构型等。
已经用它对飞机结构设计和不同设计组之间的界面进行了协调，零部件外形已经确定下来，但还未进行详细设计。
在这阶段数字化预装配（DPA）的工作进展主要体现在为飞机的可维护性、可靠性、人机工程以及支持装备的兼容性等进行了尽可能的详细设计，但尚未进行详细的装配和安装设计。
工艺装备设计以及描述装配顺序的工艺计划正在进行中。
（3）3级数字样机：这阶段，对详细设计零部件进行完整的数字化预装配，诸如对飞机上的管道系统、控制电缆等制造和安装进行最后计算机描述。
第1章 飞机结构及其特点
（1）蒙皮
除了整体壁板外，近来夹芯蒙皮也得到推广。夹芯蒙皮由两层 薄金属板或复合材料层板与轻质疏松或蜂窝结构夹芯互相连接而成。 夹芯蒙皮可以降低翼面结构质量，提高翼面刚度和表面品质（无铆 缝），并具有良好的隔热、隔音、防震、抵抗裂纹及其他损伤扩展 能力。
F15尾翼和方向舵蒙皮 是全厚度铝夹芯和硼-环 氧复合材料面板构成的 蜂窝壁板。前、后缘为 全铝蜂窝结构。
桁条
蒙皮 传来的力 翼肋
翼肋 传来的力
桁条
翼肋 桁条 蒙皮
翼肋
（2）桁条
桁条按截面形状分有开式和闭式；按制造方法分有 板弯桁条和挤压桁条。板弯开式桁条由板材制造， 容易弯曲，与蒙皮贴合好，得到翼面光滑，容易与 蒙皮及其它构件固接；板弯闭式桁条可提高型材和 蒙皮压缩临界应力。挤压型材比板弯型材具有较厚 的腹板，受力临界应力较高，但与蒙皮（特别是弯 度大的蒙皮）难以固接。
纵墙还起到对蒙皮的支持，以提高蒙皮的屈曲承载能力。通常腹 板设有减轻孔，为了提高临 界应力，腹板用支持型材加 强。后墙则还有封闭翼面内 部容积的作用。
（5）翼肋
翼肋分为普通翼肋和加强翼肋。 普通翼肋
构造上的功用是维持机翼剖面所需的形状，并将局部气动载 荷从蒙皮和桁条传递到翼梁和蒙皮上。一般它与蒙皮、长桁相连， 翼面受气动载荷时，它以自身平面内的刚度向蒙皮、长桁提供垂 直方向的支持。同时，翼肋又沿周边支持在蒙皮和梁（或墙）的 腹板上，在翼肋受载时，由蒙皮、腹板向翼肋提供各自平面内的 支承剪流。
§1.2 机翼结构形式
机翼是飞机产生升力和滚转操纵力矩的主要部件，同时也是现代飞 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。机翼通常有以下气动布局形式： 平直翼、梯形翼、三角翼、后掠翼、边条翼、前掠翼、变后掠翼和菱 形翼等。
飞机结构零件钛合金焊接工艺优化与性能评估
飞机结构零件钛合金焊接工艺优化与性能评估飞机结构零件的焊接工艺优化与性能评估引言：钛合金是一种常用于飞机结构零件制造的材料，它具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点，在航空工业中起到重要作用。
然而，钛合金的焊接工艺往往存在一系列问题，如焊缝质量不稳定、残余应力过高等。
因此，优化钛合金的焊接工艺，提高焊接质量和性能，对于保障飞机结构的安全和可靠性至关重要。
一、工艺优化1.选择合适的焊接方法钛合金的焊接方法通常包括惰性气体保护焊、电弧焊、激光焊等。
根据具体的应用场景和零件要求，选择合适的焊接方法至关重要。
例如，当焊接超薄钛合金零件时，激光焊是一种理想的选择，它具有焊缝小、热影响区小的优点，可以避免过热引起的变形和裂纹。
而对于较大尺寸的钛合金零件，例如飞机机身，惰性气体保护焊通常是首选，它能够提供良好的气氛保护，减少氧化物的生成。
2.优化焊接参数焊接参数的优化是提高焊接质量和性能的关键。
首先要确定合适的焊接电流、电压、焊接速度等参数，以保证焊接过程中的热输入和热输出平衡。
其次，需控制好焊接速度和预热温度，防止出现过快或过慢的情况。
此外，还需考虑钛合金的热特性和热传导性，合理设置预加热和喷水冷却等措施，以避免产生过高的残余应力和变形。
二、性能评估1.焊缝评估焊缝评估是对焊接性能的重要评价指标之一。
首先要检查焊缝的几何形状是否合理，是否存在缺陷，如焊孔、气孔、裂纹等。
其次要进行焊缝断口的金相组织分析，观察焊缝边界、晶粒大小和形状等情况。
同时还需进行焊缝的力学性能测试，包括抗拉强度、延伸率等指标，以评估焊缝的强度和塑性。
2.残余应力评估焊接过程中产生的残余应力是飞机结构零件常见的问题之一，它会对零件的稳定性和耐久性产生重要影响。
因此，需要通过合适的测试方法对焊接零件的残余应力进行评估。
常用的方法包括光弹法、X射线衍射法和电子衍射法等。
通过检测应力分布和大小，可以判断焊接零件的应力状态是否合理，是否存在应力集中和应力腐蚀等问题。
A380飞机结构的先进材料和工艺
A380飞机结构的先进材料和工艺DA380是空中客车第一次大范围在大型民用运输机上应用复合材料的飞机。
在空中客车公司，A310是第一次在襟翼盒上应用复合材料的飞机；A320是投产的第一架全复合材料尾翼飞机；A340飞机的机翼的13%重量是复合材料；而A340/500-600则采用了碳纤维增强塑料龙骨梁。
而A380飞机是空中客车第一次将碳纤维增强塑料（CFRP）应用于中央翼盒的飞机，这种结构与铝合金相比减重1.5吨。
A380上的中央翼盒重8.8吨，其中5.3吨是复合材料。
面临的主要问题是翼根的连接和零件的厚度，复合材料零件的厚度能够达到45mm。
但是有生产A340/500-600则采用了碳纤维增强塑料龙骨梁（16m长，23mm厚，每根梁承载450吨）的经验。
另外在A340-600飞机上还有襟翼翼盒、方向舵以及水平安定面和升降舵的整体复合材料设计经验。
A380飞机的CFRP水平尾翼与A310飞机的悬壁式机翼相近，而在中央翼盒上采用了合理的自动铺带技术。
此外，上地板梁和后压力隔框也采用了CFRP材料。
这些零件的第一个采用了挤压成形工艺，第二个试用了树脂模浸渍工艺和自动纤维铺放技术，最后由于形状的原因，最后选择了树脂模浸渍工艺。
在后机身非承压部位由于是双曲度壁板，所以采用了自动化纤维铺放技术生产蒙皮壁板，高载荷承力框则采用高强铝合金加工，而承载较小的框则采用RTM制造工艺。
A380机翼固定前缘为热塑性复合材料，能够减重并节约成本。
这项技术已经在A340-600飞机上验证，改善了损伤容限和可检测性，进一步的应用还在研究中，例如应用于机身的次承力支架系统。
机翼后缘移动面采用了CFRP，并在难以用一般技术获得的成形零件上采用了RTM技术，如移动面的铰链和翼肋零件。
内侧襟翼与增升装置容易受到外来物的损伤，但考虑到减重问题，金属结构设计在这方面并不优于复合材料设计。
因此，在A380飞机的襟翼跟踪梁的设计中采用了金属与复合材料的混合结构，在横向壁板和次承力翼肋处用CFRP代替了铝合金。
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。
航空结构件的特点
航空结构件的特点航空结构件是指用于飞机、航天器和其他航空器上的构件，包括机身、机翼、尾翼、起落架等。
航空结构件具有以下几个特点：1. 强度要求高：航空结构件需要在极端的环境下工作，如高速飞行、强烈的气流冲击、重力加速度等，因此其强度要求非常高。
航空结构件通常由高强度材料制成，如钛合金、铝合金等，以承受飞行过程中的各种力和载荷。
2. 轻量化设计：航空结构件在设计上追求轻量化，以减轻整个飞机的重量。
轻量化设计可以提高飞机的燃油效率和载重能力，降低飞机的运营成本。
航空结构件通常采用中空结构或蜂窝结构，以保证足够的强度同时减少重量。
3. 刚性要求高：航空结构件需要具有较高的刚性，以保证飞机在飞行过程中的稳定性和操控性。
刚性可以使飞机在受到外界干扰时能够及时恢复原状，保持飞机的稳定飞行状态。
4. 抗疲劳性要求高：航空结构件需要具有良好的抗疲劳性能，因为飞机在飞行过程中会不断受到振动和冲击，容易引起结构疲劳破坏。
航空结构件通常会经过严格的疲劳寿命试验，以确保其在使用寿命内不发生破坏。
5. 耐腐蚀性要求高：航空器经常飞行在高海拔、高湿度、高温等恶劣环境中，航空结构件需要具有良好的耐腐蚀性能，以防止腐蚀对结构件的损伤。
航空结构件通常会经过防腐蚀处理，如涂层、电镀等，以增加其耐腐蚀性能。
6. 维修性能要求高：航空结构件需要具有良好的维修性能，以方便在飞机使用过程中的维修和更换。
航空结构件通常采用模块化设计，以便于更换和维修。
7. 高精度要求：航空结构件的加工精度要求非常高，以确保其尺寸和形状的精确度。
航空结构件通常采用先进的加工技术，如数控加工、激光切割等，以提高加工精度和工作效率。
航空结构件具有高强度、轻量化、高刚性、抗疲劳、耐腐蚀、良好的维修性能和高精度等特点，这些特点的追求是为了确保飞机的安全性、可靠性和经济性。
随着航空技术的不断发展，航空结构件的设计和制造将会更加注重材料的创新、工艺的改进和结构的优化，以满足未来飞机的更高性能要求。
第1章 飞机结构及其特点
第1章 飞机结构及其特点郭 宇南京航空航天大学 航空宇航制造工程系飞行器制造技术基础2本章内容§1.1飞机结构及组成 §1.2 机翼结构形式 §1.3 机身结构形式 §1.4 尾翼结构形式 §1.5 起落架结构形式 §1.6飞机制造工艺的特点3 §1.1 飞机结构及组成主要由机体、飞机操纵系统、飞机动力装置和机载设备等部分组成，其中机体包括机翼、机身及尾翼等部件，构成飞机的主体结构。
4§1.1 飞机结构及组成5 本章内容§1.1飞机结构及组成 §1.2 机翼结构形式 §1.3 机身结构形式 §1.4 尾翼结构形式 §1.5 起落架结构形式 §1.6飞机制造工艺的特点6机翼是飞机产生升力和滚转操纵力矩的主要部件，同时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。
§1.2 机翼结构形式7 §1.2 机翼结构形式机翼通常有以下气动布局形式：平直翼、梯形翼、三角翼、后掠翼、边条翼、前掠翼、变后掠翼和菱形翼等。
8§1.2.1机翼的基本组成☐机翼重量一般占全机重量的8%－15%，机翼结构重量占机翼重量的30%－50%。
☐机翼一般由机翼主盒、襟翼、扰流片、副翼、前缘襟翼、发动机吊挂等部分组成。
9机翼的基本元件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。
机翼的基本结构元件是由纵向骨架、横向骨架以及蒙皮和接头等组成。
⏹纵向骨架——沿翼展方向安置的构件。
⏹横向骨架——沿翼弦方向安置的构件。
10（1）机翼蒙皮☐蒙皮的直接功用是保持机翼外形和承载，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腹板组合在一起，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。
飞制重点
1.1机翼的组成、典型结构形式及特点。
作用：机翼是飞机产生升力和滚转操纵力矩的主要部件，同时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。
组成：机翼一般由机翼主盒、襟翼、扰流片、副翼、前缘襟翼、发动机吊挂等部分组成。
基本元件：机翼蒙皮、机翼桁条、翼梁、纵墙、翼肋典型结构形式（1）蒙皮骨架式（薄壁结构）1）梁式结构优点：1.梁间跨度大，便于利用内部容积；2.蒙皮上开口方便，对结构承弯能力影响较小；3.机翼、机身，对接点少，连接简单。
缺点：蒙皮承弯作用利用不充分；蒙皮失稳后易出现皱纹，增大阻力；生存性比其他承弯材料分散性大的结构形式低。
2）单块式结构优点：蒙皮在气动载荷作用下变形较小；材料向剖面外缘分散；抗弯、抗扭强度及刚度均有所提高，安全可靠性比梁式结构好。
缺点：结构比较复杂。
大开口后，需加强周围结构以补偿承弯能力。
与机身连接时，接头必须沿周边分布，结合点多，连接复杂。
为了充分发挥单块式结构的受力特性，左、右翼面最好连成整体贯穿机身。
3）多墙式结构优点：抗弯材料分散在剖面上下缘，有较高的结构效率；局部刚度及总体刚度大；受力高度分散（多墙抗剪、蒙皮分散受弯及多闭室承扭）破损安全性好，生存性高。
缺点：不宜大开口；与机身连接点多。
（2）整体壁板式（厚壁式）整体壁板结构的特点：1.蒙皮容易实现变厚度，加强筋可以合理布置，蒙皮材料离翼剖面中心最远，受力效果好，强度、刚度较大；2.构造简单、质量轻；3.铆缝少，表面光滑，气动外形好；4.零件少，装配协调容易。
5.整体壁板结构除了用金属材料制造以外，用复合材料制造也有很大的发展前景。
（3）夹层结构1）夹层盒结构2）夹层板结构特点：采用夹层板作为原件1.2机身的组成、典型结构形式及特点。
组成：（1）蒙皮（2）纵向骨架（3）横向骨架典型结构形式：（1）桁架式结构特点：一般为静定结构，故结构生存性差，空间利用困难，目前仅在小型或者轻型飞机上使用。
现代飞行器制造工艺学复习题简答及答案贾玉红何景武新
1.飞机产品的特点及其制造工艺的特点。
飞机产品的特点：1、零件数量大、品种多2、外形复杂、精度要高3、零件尺寸大、刚度小4、材料品种多，新材料应用比例大5、结构不断改进，产量变化范围大制造工艺的特点：1、需采用新的保证互换性的方法-模线样板工作法；2、生产准备工作量大，需采用大量模具、夹具、型架等工艺装备，数字化制造技术；3、批量变化范围大，手工劳动量大，现在用柔性制造技术；4、零件加工方法多种多样，装配劳动量比重大；5、生产协作能力强，推行并行工程。
2.弯曲、拉伸、拉形、拉弯、落锤成形、液压成形、喷丸成形、旋压成形及胀形等典型成形工艺的成形原理、成形极限、容易出现的问题及解决方法。
弯曲：成型原理：弯曲是将平直板材或管材等型材的毛坯或半成品、用磨具或其他的工具弯成具有一定曲率和一定角度的零件的加工成型方法。
材料外层纤维受拉，内层纤维受压，中性层不变。
成形极限：当万区间相对弯曲半径小到一定程度时，会是万区间外表面纤维的拉伸应变超过材料所允许的极限而出现裂纹或折断，此时的变形记先成为成形极限。
相对弯曲半径r/t 达到材料即将破裂的极限是的min r问题：主要问题是回弹。
解决办法：补偿法、加压法，加热校形法及拉弯法。
拉伸原理：拉伸是在凸模作用下将平板毛坯变成开口空心零件的过程。
（凸缘切向收缩为筒壁，筒壁为传力区）成形极限：当壁筒要拉断时的拉伸系数为极限拉伸系数。
在筒壁将要拉断时的最小拉伸系数0/m d D容易出现的问题：凸缘起皱和筒壁拉裂。
解决办法：用压边圈防止外皱。
用带拉伸筋的凹模、反向拉伸法和正反向联合拉伸法防止内皱。
拉形原理：拉形时板料两端在拉形机夹钳夹紧的情况下，随着拉形模的上升，板材与拉形模接触产生不均匀的双向拉伸变形，是板料与拉形模逐渐贴合的成型方法。
成形极限：在拉形时，挡板料濒于出现不允许的缺陷时的拉形系数max 0/l l 。
容易出现的问题：拉裂、起皱。
解决办法：防止拉裂的主要方法是控制一次拉形变量；防止起皱可使夹头钳口取现金量符合模具两端对应曲面的剖面形状，在操作中正确配合夹头拉伸和台面上顶的动作。
飞机钣金零件成型特点和方法
靠模铣、数控铣及数控激光切割机的采用，改善 了劳动条件、提高工作效率。
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2.2.3 冲裁
冲裁工艺在机器制造、仪表制造的各个领域均有 广泛的应用，小至钟表的齿轮、指针，大到载重 汽车的大梁，都是用冲裁下料或直接制造。 这部分参考冲压工艺学中相关内容。
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2.3.2 型材零件弯曲的特点
在飞机生产中，最常见的型材弯曲有内弯和外弯 两种：内弯即弯曲时型材的底边在内，为压缩变 形；外弯则底边在外，为拉伸变形。当然，还有 其它型式的弯曲。
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2.3.2 型材零件弯曲的特点
型材的剖面形状比较复杂，弯曲成形时往往伴随 型材的翘曲、扭转和剖面的畸变，大大增加了弯 曲成形的困难。如果弯曲成形时注意到这些特点， 则可改善零件的成形质量。
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本章内容
2.1 飞机钣金工艺概述 2.2 平板零件和毛料制造方法
2.3 飞机型材零件的制造方法
2.2 飞机回转体零件制造方法 2.5 框肋类零件的制造方法 2.6 飞机蒙皮零件的成形方法 2.7 飞机复杂壳形零件的成形方法 2.8 飞机钣金零件制造的新工艺新方法 2.9 钣金成形的计算机模拟
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占飞机零部件的50％以上， 大型飞机约3～5万项钣金零件。
飞机钣金工艺是航空制造 工程的重要组成部分。
蒙皮 隔框 壁板 翼肋 导管
4
飞机钣金零件
挤压型材零件
板材零件
管材零件
压压 下弯 陷型 型材 材
滚拉复
绕弯杂
弯型形
型材型
材
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整体结构件与旧式铆接结构相比有如下优点
（1）气动性能方面：外形准确，对称性好； （2）强度方面：刚性好，比强度高，可减轻重量（约 15%~20%），气密性好；
（3）工艺和经济效益方面：大大减少零件和连接件数量， 装配后变形小，可使部件成本降低50%左右。
整体壁板在飞机上的位置
整体梁
整体骨架零件 双曲线外形，骨架结构大部分为变截面、变角度的扭 曲框架和接头
①
②
模锻毛坯需要较高的模具费用
模锻毛坯成形过程中残留的内应力大，工序和工时都增多， 周期也延长
③
模锻毛坯，经切削加工后与预拉伸板材切削加工后的强度性 能相比提高并不显著
飞机整体结构件主要工艺特点
目前，整体结构件发展中存在一些问题：
为了切除大量金属，必须配备价格昂贵的大型设备以及大型 加工专用机床；
飞机整体结构件工艺的特点
主要内容
飞机结构件的概述
Байду номын сангаас
飞机结构件的工艺特点
概述
飞机整体结构件是构成飞机机体骨架和气动外形的重要组成部分， 它们品种繁多、形状复杂、材料各异。为了减轻重量，进行的强 度设计，往往在结构件上形成各种复杂型腔。 加工难度大 制造水平高 与一般机械零件相比具有的特点 行位精度要求高
飞机整体结构件主要工艺特点
2.
多数整体结构件尺寸大，形状复杂，加工技术难度大。 尺寸大：大型的整体壁板有的长达30m左右 ，毛坯重3～4 t， 大型机身整体框约6×3m，毛坯重约2t，小型机身框约2×2m， 毛坯重1t，必须配置大型机加机床和相应的装卸、搬运等设 备。 形状复杂：整体结构件多数为板块状，其轮廓外形部位一般 均与飞机机体复杂的外形有关，如梁、框、肋等平面零件周 边外形角度变化较大，因此，加工的开敞性差，工作量大， 加工技术难度大。
一个中等复杂的整体结构件的加工工序约需要100道以上， 按40架一批，每批的制造工时达10万小时，制造周期需10～ 12个月
飞机整体结构件主要工艺特点
3.
整体结构件的材料大部分采用航空用的铝合金，高强度合金 钢、钛合金和复合材料 铝合金整体结构件的毛坯有模锻和预拉伸厚板材两种。平面 类整体壁板、框、肋、梁的铝合金零件大部分采用预拉伸的 厚板材，在板材厚度允许的情况下，尽量不采用模锻毛坯。 其主要原因是：
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。例如有些客机 的整体结构件占机身重量的65%，因此整体结构件在航空航
天领域发挥越来越重要的作用。
严格的重量控制 严格的寿命使用要求
飞机整体结构件的主要类型
（1）整体壁板 （2）整体梁类零件。 （3）整体框、肋类零件
（4）整体骨架类、接头类零件
（5）挤压型材和变截面桁条类零件
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
飞机整体结构件主要工艺特点
1.
飞机整体结构件的外形多数与飞机外形有关，有复杂的装配 协调关系，精度要求较高。
当骨架和蒙皮均为大厚度的整体结构时：
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，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。