【飛機(ji)制造技(ji)術(shu)】飛機(ji)制造技(ji)術(shu) 飛機(ji)制造過程

制造過程

飛機機體制(zhi)造要經過工(gong)藝(yi)準(zhun)備(bei)(bei)、工(gong)藝(yi)裝(zhuang)備(bei)(bei)的(de)制(zhi)造、毛坯的(de)制(zhi)備(bei)(bei)、零件的(de)加工(gong)、裝(zhuang)配和檢(jian)測(ce)諸過程(cheng)。飛機制(zhi)造中(zhong)采用不同于(yu)一般機械制(zhi)造的(de)協(xie)調技術(shu)（如(ru)模(mo)線樣(yang)板工(gong)作法）和大量(liang)的(de)工(gong)藝(yi)裝(zhuang)備(bei)(bei)（如(ru)各種工(gong)夾具(ju)、模(mo)胎和型架等），以保證(zheng)所制(zhi)造的(de)飛機具(ju)有準(zhun)確的(de)外形。工(gong)藝(yi)準(zhun)備(bei)(bei)工(gong)作即包括制(zhi)造中(zhong)的(de)協(xie)調方法和協(xie)調路線的(de)確定（見協(xie)調技術(shu)），工(gong)藝(yi)裝(zhuang)備(bei)(bei)的(de)設計等。

主要材料

飛機機體的主要材料是鋁合金、鈦合金、鎂合金等，多以板材、型材和管材的形式由冶(ye)金(jin)工廠提供。飛機上還(huan)有大量鍛件(jian)和鑄件(jian)，如機身加強框，機翼翼梁和加強肋多用高強度鋁(lv)合金(jin)和合金(jin)鋼鍛造毛(mao)坯，這(zhe)些大型鍛件(jian)要在300～700兆牛(niu)（3～7萬噸力(li)）的(de)巨型水(shui)壓(ya)機(ji)上鍛壓(ya)成形。零(ling)件(jian)(jian)加(jia)工(gong)主要有(you)鈑金零(ling)件(jian)(jian)成形、機(ji)械加(jia)工(gong)和(he)非金屬材料加(jia)工(gong)。金屬零(ling)件(jian)(jian)在加(jia)工(gong)中和(he)加(jia)工(gong)后一(yi)般還要熱處理和(he)表(biao)面(mian)處理。飛機(ji)的(de)裝配是按構造特點分段(duan)進(jin)行的(de)，首先將(jiang)零(ling)件(jian)(jian)在型架中裝配成翼(yi)梁(liang)、框(kuang)、肋和(he)壁板等構件(jian)(jian)，再將(jiang)構件(jian)(jian)組合成部段(duan)（如(ru)機(ji)翼(yi)中段(duan)、前緣，機(ji)身前段(duan)、中段(duan)和(he)尾段(duan)等）。最后完成一(yi)架飛機(ji)的(de)對接。

裝配

裝(zhuang)配中各(ge)(ge)部件(jian)外形靠型架(jia)保證(zheng)，對(dui)接好的(de)(de)全機(ji)(ji)(ji)各(ge)(ge)部件(jian)相(xiang)對(dui)位置，特別是影響飛(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)氣(qi)動特性(xing)(xing)的(de)(de)參數(shu)(shu)（如機(ji)(ji)(ji)翼(yi)安裝(zhuang)角、后(hou)掠角、上反角等(deng)）和(he)飛(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)對(dui)稱性(xing)(xing)，要通(tong)過水(shui)平測量來(lai)檢測。在(zai)各(ge)(ge)部件(jian)上都有(you)一些打(da)上標記的(de)(de)特征點，在(zai)整架(jia)飛(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)對(dui)接好后(hou)，用水(shui)平儀測出它們的(de)(de)相(xiang)對(dui)位置，經(jing)過換(huan)算即可得到(dao)實際參數(shu)(shu)值。總裝(zhuang)工作還包(bao)括發(fa)動機(ji)(ji)(ji)、起落架(jia)的(de)(de)安裝(zhuang)調整，各(ge)(ge)系統電纜、導管(guan)的(de)(de)敷設，天線和(he)附件(jian)的(de)(de)安裝(zhuang)，各(ge)(ge)系統的(de)(de)功能(neng)試驗等(deng)。總裝(zhuang)完成后(hou)，飛(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)即可推出外場(chang)試飛(fei)(fei)。通(tong)過試飛(fei)(fei)調整，當飛(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)各(ge)(ge)項技術性(xing)(xing)能(neng)指標達到(dao)設計要求時即可交(jiao)付使用。

制造方法

飛機制造從零件加工(gong)到裝配都有不同(tong)于一般機器制造的(de)特點。

零件加工

飛機生產的批量小，生產中還要經常修改，所以飛機鈑金零件（蒙皮、翼肋、框等）的制造力求用簡單的模具。廣泛應用橡皮成形、蒙皮拉形、拉彎等鈑金成形技術，盡量采用塑料制造成形模具。現代飛機尺寸增大，蒙皮厚度增加，以及成形性能較差的鈦合金、鈹合金、不銹鋼板材的應用，對鈑金成形技術提出更高的要求。不斷使用各種大尺寸、大功率的型材拉彎機、蒙皮拉型機、強力旋壓機和壓力超過100兆(zhao)帕（約1000公斤力/厘米2）的(de)橡皮成形(xing)壓(ya)床(chuang)。同時(shi)一(yi)些新的(de)加(jia)工方法，如超塑性成形(xing)、加(jia)熱(re)成形(xing)、真(zhen)空蠕變(bian)成形(xing)、半模或(huo)無(wu)模成形(xing)技術不(bu)斷涌現。

現代飛機(ji)上(shang)廣(guang)(guang)泛應用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)型(xing)整(zheng)體(ti)結構(gou)件，如機(ji)翼(yi)整(zheng)體(ti)壁(bi)板、翼(yi)梁、加(jia)強(qiang)框等(deng)(deng)，它們形狀復雜(za)、切(qie)削(xue)加(jia)工量大(da)、自身剛度(du)差，需(xu)要在工作臺(tai)面很大(da)（有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)達(da)數(shu)十米）的(de)(de)(de)(de)(de)、帶有(you)多個高(gao)速(su)銑削(xue)頭的(de)(de)(de)(de)(de)現代數(shu)控(kong)(kong)銑床上(shang)加(jia)工。整(zheng)體(ti)壁(bi)板的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)工還(huan)(huan)需(xu)帶真空吸盤的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)面積工作臺(tai)（見整(zheng)體(ti)壁(bi)板制造）。加(jia)工立體(ti)形狀復雜(za)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)型(xing)框架，如座艙風(feng)擋骨架、艙門、窗(chuang)框等(deng)(deng)，還(huan)(huan)需(xu)要采用(yong)多坐(zuo)標聯動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)控(kong)(kong)銑床或立體(ti)靠模銑床（見數(shu)控(kong)(kong)加(jia)工）。此(ci)外，為加(jia)工切(qie)削(xue)性能不好的(de)(de)(de)(de)(de)材料和(he)形狀復雜(za)的(de)(de)(de)(de)(de)零件，還(huan)(huan)廣(guang)(guang)泛采用(yong)電(dian)加(jia)工、化學銑切(qie)等(deng)(deng)特(te)種(zhong)加(jia)工工藝。

復合材(cai)料在(zai)飛機結(jie)構(gou)上(shang)的(de)應用(yong)日(ri)益增多，現已成(cheng)(cheng)功地(di)用(yong)于(yu)制造艙門、舵(duo)面(mian)、垂直尾翼和直升機的(de)旋翼。復合材(cai)料構(gou)件(jian)(jian)由高強度纖維(wei)與(yu)樹脂復合，在(zai)模(mo)具中(zhong)加(jia)溫、加(jia)壓(ya)制成(cheng)(cheng)。所用(yong)設備是(shi)自動鋪帶機、預(yu)浸(jin)帶和預(yu)浸(jin)布成(cheng)(cheng)形機等。復合材(cai)料構(gou)件(jian)(jian)制造的(de)關鍵問題是(shi)要(yao)控(kong)(kong)制構(gou)件(jian)(jian)的(de)變(bian)形，要(yao)求細致研究鋪層工(gong)(gong)藝、模(mo)壓(ya)技術，并在(zai)加(jia)工(gong)(gong)中(zhong)精確地(di)控(kong)(kong)制溫度和壓(ya)力變(bian)化。

機體裝配

飛機制造中裝配工作量占直接制造（即不包括生產準備、工藝裝備制造）工作量的50%～70%，現代飛機的(de)(de)零件(jian)連(lian)接(jie)(jie)(jie)方(fang)法(fa)以鉚(liu)釘連(lian)接(jie)(jie)(jie)為(wei)主，在(zai)重(zhong)要(yao)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)處還應用(yong)螺(luo)栓連(lian)接(jie)(jie)(jie)。這種連(lian)接(jie)(jie)(jie)方(fang)法(fa)簡便可(ke)靠，但是鉆孔(kong)、鉚(liu)接(jie)(jie)(jie)多(duo)是手工操(cao)作，工作量(liang)很大。應用(yong)自(zi)動壓(ya)鉚(liu)機可(ke)以提高鉚(liu)接(jie)(jie)(jie)生產率，改進鉚(liu)接(jie)(jie)(jie)質(zhi)量(liang)，同時也可(ke)改善(shan)裝配(pei)工人的(de)(de)勞動條件(jian)。為(wei)了增加使用(yong)成組壓(ya)鉚(liu)的(de)(de)比例，要(yao)在(zai)構造上將飛機各部件(jian)分解成許多(duo)壁(bi)板件(jian)。

焊接工藝

也是飛機制造中(zhong)常用(yong)(yong)的(de)(de)連接工(gong)藝(yi)（見(jian)焊接技術）。熔(rong)焊用(yong)(yong)于(yu)起落架、發動機架等鋼制件的(de)(de)連接。接觸點(dian)焊和滾焊用(yong)(yong)于(yu)不(bu)銹(xiu)鋼和鋁合金鈑金件的(de)(de)連接。金屬(shu)膠(jiao)接用(yong)(yong)于(yu)制造蜂(feng)窩結構(gou)。膠(jiao)接制件表(biao)面光(guang)滑，疲勞特性(xing)好，但對于(yu)膠(jiao)接面的(de)(de)準(zhun)備、加(jia)溫、加(jia)壓(ya)控制都有嚴格要求。現代飛機制造中(zhong)還廣泛采用(yong)(yong)電(dian)子束(shu)焊、鈦合金擴散連接、膠(jiao)鉚、膠(jiao)接、螺接、膠(jiao)接點(dian)焊等多種(zhong)連接工(gong)藝(yi)。

飛機制造的機械化和自動化程度比較低，特別是飛機部件裝配和總裝工作，手工勞動是主要工作方式。加之飛機制造中要使用大量的成形模胎、模具、裝配型架和供協調用的標準工藝裝備（樣板、標準樣件等），使得生產準備工作十分繁重，飛機生產的周期比較長。應用計算機輔助設計和制造技術可以提高飛機生產的自動化程度，大量壓縮生產準備工作量和縮短飛機生產的周期。