三維工藝設(shè)計(jì)與仿真、基于輕量化模型的工藝過程可視化技術(shù)以及CAX/PDM/MES多系統(tǒng)集成技術(shù)的應(yīng)用，有效地縮短產(chǎn)品研制周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，真正實(shí)現(xiàn)無二維圖紙、無紙質(zhì)工作指令的三維數(shù)字化集成制造，有效改善生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境，使現(xiàn)場(chǎng)工人容易理解，減少了操作錯(cuò)誤，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。三維數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)技術(shù)的深入應(yīng)用必將推動(dòng)我國(guó)飛機(jī)制造業(yè)的快速發(fā)展。

部件機(jī)械加工

飛機(jī)制造業(yè)中的工藝裝備一般指機(jī)械加工夾具、裝配型架、鈑金模具、焊接夾具、測(cè)量檢驗(yàn)夾具等。機(jī)械加工是獲得飛機(jī)零件最終形狀和精度的最主要方法，而機(jī)床夾具在保證飛機(jī)零件機(jī)械加工質(zhì)量和工裝加工效率方面起到重要作用。

飛機(jī)制造工藝裝備的柔性化，一直是航空工業(yè)迫切希望解決的問題，因此得到了業(yè)界的廣泛重視，并進(jìn)行了大量的研究。柔性工裝是基于產(chǎn)品數(shù)字量尺寸協(xié)調(diào)體系，采用可重組模塊化結(jié)構(gòu)的工裝，自動(dòng)化程度高。柔性工裝系統(tǒng)目的是降低工裝制造成本，縮短工裝準(zhǔn)備周期，同時(shí)大幅度提高生產(chǎn)率。

數(shù)控加工，尤其是數(shù)控銑削，是目前飛機(jī)結(jié)構(gòu)件機(jī)械加工的主要方法。高速切削方法被普遍采用，如西飛大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件均在西飛數(shù)控中心完成加工，結(jié)構(gòu)件種類包括機(jī)翼大梁、壁板、梁間肋、框、大型支撐接頭和對(duì)接接頭等，這些結(jié)構(gòu)件除具有槽腔多、壁厚薄、精度高等特點(diǎn)外，需要滿足飛機(jī)變斜角理論曲面等飛機(jī)機(jī)翼結(jié)構(gòu)件的通常特性以外，還具有零件輪廓尺寸大、槽腔深和基準(zhǔn)平面輪廓度要求嚴(yán)等特性。

為了保證加工質(zhì)量，每種零件均研制了專用夾具，基座為比較笨重的鑄件，且定位精度不高。車間工具庫(kù)乃至車間地面上堆滿了各類夾具。從生產(chǎn)一種零件轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)另一種零件時(shí)，夾具重新組合轉(zhuǎn)換時(shí)間在2h左右，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率。飛機(jī)上的大型整體結(jié)構(gòu)件，如整體蒙皮和壁板，目前仍部分采用大型模胎來進(jìn)行銑削和切邊。

飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的數(shù)控加工，應(yīng)有柔性?shī)A具作為加工質(zhì)量和加工效率的保證。成組夾具和拼裝夾具是實(shí)現(xiàn)柔性?shī)A具的重要手段。計(jì)算機(jī)輔助夾具拼裝規(guī)劃、夾具生產(chǎn)流程管理是柔性?shī)A具系統(tǒng)中的重要功能模塊，必須得到較好的解決。柔性?shī)A具一般應(yīng)具備氣動(dòng)或液壓夾緊功能，并與數(shù)控機(jī)床在結(jié)構(gòu)和控制上集成一體。

激光焊接技術(shù)

大飛機(jī)機(jī)體制造應(yīng)用了大量的焊接結(jié)構(gòu)和焊接產(chǎn)品，焊接方法的選擇主要集中在傳統(tǒng)焊接技術(shù)，新型焊接技術(shù)也有了應(yīng)用，尤其攪拌摩擦焊技術(shù)首次應(yīng)用到飛機(jī)產(chǎn)品的制造上。

大飛機(jī)制造過程中，其中焊接技術(shù)是連接技術(shù)中很重要的部分，是制造技術(shù)的重要組成部分，同時(shí)也是飛機(jī)機(jī)體及發(fā)動(dòng)機(jī)容器、管路和一些精密器件制造中不可缺少的技術(shù)，在現(xiàn)代生產(chǎn)和制造領(lǐng)域中，越來越多的產(chǎn)品采用各種焊接方法把不同材料、形狀、結(jié)構(gòu)和功能的零部件連接成一個(gè)復(fù)雜的整體，大大簡(jiǎn)化了構(gòu)件整體加工的工序.

在大飛機(jī)機(jī)體研制中，有針對(duì)性的進(jìn)行了大量激光焊接基礎(chǔ)技術(shù)研究。對(duì)于不銹鋼薄壁大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)部件，外形為雙曲面復(fù)雜結(jié)構(gòu)、尺寸大、焊縫長(zhǎng)，采用手工TIG焊接工藝焊接此零件，焊接變形很大，焊縫外表面凸凹不平，縮溝較深，達(dá)不到設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品外觀質(zhì)量要求，而且內(nèi)表面焊縫突出部分與之裝配件產(chǎn)生干涉，裝配時(shí)裝配困難。

目前，國(guó)外將激光焊接技術(shù)應(yīng)用于飛機(jī)大蒙皮的拼接、蒙皮與長(zhǎng)桁、翼盒、機(jī)翼與內(nèi)隔板和加強(qiáng)筋的焊接等，用激光焊接技術(shù)取代傳統(tǒng)的鉚釘進(jìn)行鋁合金飛機(jī)機(jī)身的制造達(dá)到減輕飛機(jī)機(jī)身重量，提高強(qiáng)度的目的。這也將是國(guó)內(nèi)激光焊接技術(shù)在飛機(jī)制造應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)。

數(shù)字化測(cè)量技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)與飛機(jī)數(shù)字化制造業(yè)的飛速發(fā)展，與其相適應(yīng)的飛機(jī)數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，以其高精度、高效率、高自動(dòng)化等優(yōu)勢(shì)在飛機(jī)制造領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣。一些光學(xué)三維大尺寸形貌檢測(cè)技術(shù)日益成熟，其相關(guān)的儀器設(shè)備，如激光跟蹤儀、機(jī)器視覺測(cè)量系統(tǒng)、iGPS、激光雷達(dá)掃描測(cè)量系統(tǒng)等已應(yīng)用在國(guó)內(nèi)外飛機(jī)制造工業(yè)的許多領(lǐng)域。

對(duì)于一些尺寸大、精度要求高的飛機(jī)或特殊機(jī)型飛行器，我國(guó)傳統(tǒng)的測(cè)量手段已無法滿足其要求，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)是首選。尤其是采用多數(shù)字化測(cè)量系統(tǒng)組合的方式，不僅可以克服測(cè)量范圍大與測(cè)量精度低的矛盾，還可獲得更準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，而且能夠滿足多功能的要求，成為飛機(jī)數(shù)字化制造中的關(guān)鍵支撐技術(shù)之一，大大提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性及應(yīng)用范圍，在提高飛機(jī)制造、裝配質(zhì)量和效率方面發(fā)揮了重要作用。