现代飞机装配技术知识点.

1、现代飞机装配技术知识点总结 南京航空航天大学 第一章 1、飞行器数字化和传统制造的最大区别特点 (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。 带来的必然结果是缩短产品研制周期 ,提高产品质量 ,降低研制成 本。 2、MBD 的定义,其数据集应包括的内容 , 采用的技术意义。 MBD技术定义：用集成的三维实体模型来完整表达产品定义信息， 详细规定了三维实体模型 中产品定义、公差标注准则和工艺信息的表 达方法。 数据集包括的内容 ： 相关设计数据、实体模型、零件坐标系统、三 维标注尺寸、公差和注释 工程注释、材料要求、其它定义数据及要 求。 技术意义 ：1. 改双数据源

2、定义为单源定义 , 定义数据统一 2. 提高 了工程质量 3. 减少了零件 设计准备时间 4. 电子化的存储和传递 , 协调性好 5. 减少成本 6. 易于向下兼容 ( 派生出平面 信息 3、国外飞机数字化技术发展的三个主要历程： 部件数字样机阶段 1986 1992 4、飞机结构的特点 零件多、尺寸大、刚度小、外形复杂、结构复杂、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。 5、什么是飞机装配 , 发展历程 ? 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。 自动化装配 6、飞机数字化制造的三个主要内容 CAD、

3、CAM 、 CAPP 第二章 1、产品数字建模的发展过程中提出的产品信息模型有哪三种概念 面向几何的产品信息模型 (geometry- oriented product model 面向特征的产品信息模型 (feature- oriented product model 集成产品信息模型 IPIM(integrated product information model 2、物料清单 (BOM 的定义,企业三种主要的 BOM 表, EBOM 、 PBOM、 MBOM BOM定义：又称为产品结构表或产品结构树；在ERP系统中，物料 一词有着广泛的含义 , 它 是所有与生产有关的物料的统称。 EB

4、OM设计确定零部件的关系 PBOM工艺工艺规划、加工归属计划分工表 MBOM制造主要按照装配顺序流程来确定 3、三级数字样机内容 一级数字样机 : 飞机产品设计从用户需求信息开始。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等 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 ; 第二阶段数字化预装配 (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 , 验证设计构形等。 在这一 阶段工作进展主要体现在为飞机的可达性、 可 维护

5、性、可服务性、 可靠性、价值工程、 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 ; 第三阶段数字化预装配 (3 级数字样机 : 在此阶段 ,对详细设计零部 件进行完整的数字化 预装配, 诸如对有关飞机上的管道系统、 导线 束、 控制电缆、 绝缘毯、 空气管路、 燃油管线、 液压管路、 导 线夹压板、 角片支架、 紧固件和连接孔等制造和安装进行最后计算 机描述。完 成了最后阶段的数字化预装配设计工作 , 使所有的工程数 据在发放前即可解决它们之间的干 涉问题。 4、主尺寸表面 MDS ,数字内部轮廓模型 DIP 构成的飞机数字化产 品定义 主尺寸

6、表面 MDS 定义 : 即飞机的外形数学模型。 它可以直接起到 三维飞机模线的作用 ; 用于 三维飞机零组件的定义构形 ; 用于后续的 制造、工装设计等环节 DIP 构成的飞机数字化产品定义 : 飞机产品设计从用户需求信息开 始。 飞机总体设计组经过 对飞机的航程、 所需燃油、载客量、 总 体性能及制造成本等进行分析后 , 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描述文档、 三面图、 外形气 动布局和 飞机内部轮廓图即 DIP 三维实体模型数字内部轮廓 图 DIP 。 5、关键特性 对零组件不可能按指定的尺寸正确无误地制造出来 , 制造出的零件 尺寸一般在所标尺

7、寸 的允许公差范围内。这些公差就是零组件的关键 特性。 第三章 1、制造准确度和协调准确度 (1 制造准确度 : 飞机零件、组合件或部件的实际尺寸与图纸上所规 定的名义尺寸相符合 的程度。 (2 协调准确度 : 两个飞机零件、组合件或部件之间相配合部位的实 际几何形状和尺寸相 符合的程度。 2、互换和协调 (1 互换性: 指相互配合的飞机结构单元在分别制造后进行装配或安 装时, 除设计规定的 调整外 , 不需选配和补充加工即能满足所有几何 尺寸、 形位参数和物理功能上的要求。 只对 同一飞机结构单元而言 的。 (2 协调性: 指两个或多个相互配合或对接的飞机结构单元之间、飞 机结构单元与它们的

8、 工艺装备之间、成套的工装之间 , 配合尺寸和形 状的一致性程度。其仅指几何参数而言。 3 、飞机制造协调过程中的 尺寸传递原则有哪几种 ,适用范围 ? (1 独立制造原则 ; 仅适用于形状比较简单的零件 , 如起落架、 操纵系统等机械加工件零件 (2 相互联系制造原则 ; 与复杂气动外形有关的零件采用相互联系 制造原则。 (3 相互修配制造原则 ; 不要求零件有互换性 , 其他原则都不合理 时。多用于试制。 4、计算机辅助公差技术 cat 及其主要研究内容 (1 定义:就是在机械产品的设计、加工、装配、检测等过程中 , 利 用计算机对产品及其 零部件的尺寸和公差进行并行优化和监控 , 争取以

9、最低的成本 , 设 计并制造出满足用户精度 要求的产品。 (2 主要研究内容 :1. 公差建模 ;2. 公差分析 ;3. 公差综合 ( 公 差分配 5、飞机制造中 , 容差定义及容差分配包括的内容 ( 工艺容差公差带 中点値公差带宽度 容差定义 : 在飞机制造中 , 常把工艺装备和产品零 部件的尺寸和形位公差称为工艺容差 ( 简 称容差, 它包括公差带中点 值和公差带宽度。 容差分配:根据生产工艺条件把反映关键质量特性 (KPC 的产品设计 公差合理地分配到制 造相关的工艺装备及各道工序中 , 称之为 容差分 配 ( 或容差设计 。 由封闭环尺寸 SE和（SE 0来计算各组成环尺寸的公差（容差

10、 S i 和（S i 0。 第四章 1、设计分离面与工艺分离面 设计分离面 :根据构造上和使用上的要求而确定的 （ 都采用可卸连 接, 如螺栓连接、铰链接 合等, 一般具有互换性 工艺分离面 :为满足工艺过程的要求 , 按部件进行工艺分解而划分出 来的分离面。 2、飞机装配准确度包括哪几个方面 部件气动力外形准确度 ; 部件内部组合件和零件的位置准确度 ; 部件之间接头配合的准确度 ; 部件间相对位置的准确度 ; 其它准确度要求 3、装配过程中的两种装配基准 （以骨架为基准和以蒙皮为基准特 点、适用场合 ? 骨架为基准 特点 : 误差积累为“由内向外” , 误差累积的结果都反映到部件蒙 皮外形

11、上 , 所取得的部件 气动外形准确度较低。 适用场合 : 骨架零件为整体时只能以骨架为装配基准。 蒙皮为基准 特点 : 误差积累“由外向内” , 取得的部件气动外形准确度较高 适用场合 : 蒙皮与骨架之间设有补偿件或翼肋在弦平面采用重叠补 偿形式 , 以及翼肋、 隔板 在弦平面分开且不相连接的结构是采用以 蒙皮外形或以蒙皮内形为装配基准的先决条件。 4 、装配工艺设计主 要内容, 几个典型的划分步骤 内容: 装配单元的划分 ; 确定装配基准和装配定位方法 ; 选择保证准确度、互换性和装配协调的工艺方法 ; 确定各装配元素的供应技术状态 ; 确定装配过程中的工序、工步组成及各构造元素的装配顺序

12、; 选定所需的工具、设备和工艺装备 ; 零件、标准件、材料的配套 ; 进行工作场地的工作布置 主要车间面积概算、原始资料的 准备 步骤: 对整个装配任务进行划分 , 将其分为多个区域控制码 (ACC Area Control Code 。 ACC 中 包含大任务对应的站位。 对每个划分后的 ACC 工作再进行划分 , 将其分为多个工位 (POS-Position 。 针对每个POS的工作内容制定出工作 (JOB JOB对应POS中的 一项工作 , 其中定义了工 序 (STEP。 针对每个 JOB , 定义工序中的各个工步。 5、飞机装配定位的方法及比较 ; 按划线定位 ;按基准件定位 ;按装配

13、夹具 (型架定位;按装配孔定位。 比较:在成批生产中 ,主要应用装配夹具 (型架定位,尤其对于比较复 杂的装配件以及与 部件气动外形密切有关的零件和接头的定位 , 一般 都需要用夹具定位 ; 在广泛采用夹具的同 时,用装配孔定位也较多 ,它 对简化装配夹具十分有利 ; 而划线定位法 , 在部件装配时 , 对 结构内部 的连接片、支架、固定板等的定位 , 也常有采用。 6、飞机装配工艺流程设计中 ,最核心的内容 ,基础 飞机装配工艺流程设计中 , 最核心的内容是装配工艺划分 , 基础是 工程物料表 (E-BOM 7、铆接、胶接、焊接等工艺的特点及其应用。 (1 铆接工艺特点及其应用 ( 伊尔 -

14、86 机体 优点: a. 操作工艺容易掌握 , 质量便于检查 ; b. 设备机动灵活 , 适应比较复杂和不够开敞的结构 c. 可应用于不同材料之间的连接。 缺点: 结构上,削弱了强度,增加了重量,铆缝的疲劳性能较低 变形比较大 ; 蒙皮表面不够光滑； 铆缝的密封性差； 劳动强度大，工作生产率低。 (2螺接工艺特点及其应用： 优点:承力(拉力、剪力；可卸 缺点:较重； (3胶接工艺特点及其应用 优点： 胶缝连续,应力分布均匀，耐疲劳性好。 未削弱基本金属的强度，无废料,结构效率高 7J产 戈m线定 位法 用险用貝祁则纸工 用音用杵祐期議 用明胶偵线粥411的XT 法 叮崗便弟斤 -2黑配Ht诫腹

15、価 3工件敲咿慎 7节肖轻出用 T務机研料刖尽可城系用 -2威Ht半产讯徜单的r 4 十洲童.晤域绘雀承不高H 零件宇岱 7心为梵它址检肓法的ftiH 基准件 定位.法 以产品洌构ft上的勒 骼fl的荀育 窗师屈杓、节皆工產* 朕民幵斬* 1*觀性好 越it ft搭须且右较打 的测性和论TCT4HftflC I七fi(v黄彖的、尺寸或讯 狀相一毀的專件之问的菸声 7耳共玄京值方试 潟合使町 装配型 架位 法 启用卒架示怕呛庐结 恂恻的轼处恥为以阳1 工忖賈(知輔畑工h) 低艸H1结构评和A H落 就悍适上L撫邯件的俗 生产准楣則期K 应用广洋的沪1n 胶缝表面光滑，结构变形小，气动性能好 密封

16、性良好 适用于各种不同材料的连接以及厚度不等的多层结构的连接。 缺点: 剥离强度差 质量不够稳定 ,易受环境影响 ,又不易直接检验判断 存在老化问题 , 致使胶接强度降低。 接头易发生腐蚀、分层破坏 不耐久。 应用: 起初用于蒙皮与桁条的连接 ; 广泛应用于蜂窝夹层结构和泡 沫夹层结构 ; 现代直升机 的旋翼桨叶 , 无例外地采用胶接结构 (4 焊接 8、按照用途划分 , 铆接连接有哪些种类 ? 普通铆钉的连接 ;无头铆钉的干涉配合铆接 ; 密封铆接;特种铆钉的 铆接。 9、铆接的一般工艺过程 压紧叠层件、制孔 / 制埋头窝、插钉、铆接。 10、铆接连接中的缺陷种类、产生原因和排除方法 11、

17、干涉配合铆接的特点（优点 使钉杆均匀镦粗,对孔壁的挤压力，在整个钉孔中比较均匀，形成 均匀的干涉配合，即过盈配合。改善了强度和密封性。 （在外载荷作用下，由于干涉配合在孔边缘处产生的预应力，使该处 切向拉应力显著降低；而且铆钉与钉孔接触面上产生较大摩擦力，承担 了一部分外载荷，钉杆对孔壁的支撑作用，改善了钉孔的受力状态；再 加上钉杆均匀镦粗对孔壁挤压强化。 因此推迟了初始裂纹的产生，降 低了细微裂纹的扩展速度，从而显著提高了铆缝的疲劳寿命 12、蜂窝夹层的制造方法 成型法、拉伸法 13、激光焊,扩散焊,搅拌摩擦焊的优点 搅拌摩擦焊 优点： 致密锻造细晶的焊缝组织和优异的接头性能 材料适用范围广

18、 高效、低应力小变形 焊接质量稳定一致性极高 搅拌摩擦焊用于飞机制造的优越性:1.为飞机设计提供新的方法和 途径;2.降低系统制造成本、减重；3.提高飞机制造效率 激光焊： 通常有连续功率激光焊和脉冲功率激光焊。 优点 :1. 不需要在真空中进行 , 精确的能量控制 , 可以实现精密微 型器件的焊接 ; 2. 能应用 于很多金属 , 能解决一些难焊金属及异种 金属的焊接 ; 3. 焊接结构变形小 ; 4. 空间焊缝可达 性好; 5. 效率 高; 6. 有利于结构减重 ; 缺点: 穿透力不如电子束焊强。 扩散焊 优点:1. 扩散焊接压力较小 , 焊接质量高 , 可实现自动化。工件不 产生宏观塑性

19、变形 , 适合 焊后不再加工的精密零件。 2 扩散焊与其他 热加工工艺联合形成组合工艺 , 如热耗 - 扩散焊、 粉末烧结 - 扩散 焊和超塑性成形 - 扩散焊等能大大提高生产率 , 而且能解决单个工艺 所不能解 决的问题。 缺点:设备投资大 , 焊接时间长 ,表面准备耗力大 ,对焊缝的焊合质 量无可靠的无损检测手 段。 第五章 1、生产工艺装备和标准工艺装备 飞机工艺装备分为 : 生产工艺装备和标准工艺装备。 生产工艺装备 :直接用于零件的成形和飞机装配过程中 , 如模具、型 架等。 标准工艺装备 : 作为生产工艺装备的制造依据和统一标准。 如用于 安装型架的标准样件、 制 造成形模的标准模

20、型 ( 表面样件等。 2、从结构上说 , 装配型架一般由哪些部分组成。 骨架、定位件、夹紧件、辅助设备 3、工艺接头的作用 工艺接头 : 加在飞机结构的较强部位上的暂时性接头便于装配时定 位和夹持。 4、标准工装定义的几种分类 . ( 大体为两类 , 后面为细分 标准量规、 标准平板 ( 表面标准样件、 安装标准样件、 零件标 准样件、 协调台和反标准样件 5 、在飞机生产中所用的生产工艺装备 有哪些类型 ; 毛坯工艺装备、零件工艺装备、装配工艺装备、辅助工艺装备、检 验工艺装备、精加工型架 6 、装配工艺装备分哪些种类 ?其功能是什 么 ; 作用 :(1 保证产品的准确度和互换性 (2 改善

21、劳动条件、提高装配 工作生产率、降低成本 (3 保证进入装配的零件、组合件板件或段件在装配时定位准确 (4 保持其具有正确的形状和一定的工艺刚度 , 以便进行连接 , 在装 配过程中限制其连接 变形 , 使连接装配后的产品符合图纸及技术条件 的要求 , 即满足产品准确度及互换协调的要 求。 分类: 装配型架、对合型架、精加工型架、检验型架 ; 7、影响装配型架刚度的主要因素 型架的总体结构型式选用不当； 结构布局不合理； 一些安装重要接头定位器的部位局部刚性不足。 8激光跟踪测量系统的基本工作原理 在目标点上安置一个反射器，跟踪头发出的激光射到反射器上，又返 回到跟踪头，当目标移动时，跟踪头

22、调整光束方向来对准目标。同时， 返回光束为检测系统所接收，用来测算目标的空间位置。 第六章 1、虚拟设计技术包括工程分析、虚拟制样、网络化协同设计、数 字化预装配及设计参数的交互式可视化等； 其主要特征有:1沉浸性；2简便性;3多信息通道;4多交互手 段；5实时性; 2、数字样机工程分析的主要内容 空间结构分析、运动分析、装配模拟分析、人机工程、数字样机的 优化、重量分析、维修性 模拟、工艺性评估 3、数字化预装配的主要内容 装配模型信息、装配序列规划、装配路径规划、数字化预装配中的 碰撞、干涉检查、可装配 性评价等 4、DMU 装配路径规划两种实现方法的比较 ; 借助 CATIA 的现有功能

23、模块进行动态拆卸 , 并将整个动态拆卸过 程中的安全可达装配路 径记录下来 ,然后通过逆向得到装配过程 , 然后将装配过程生成 Replay 的动态装配形 式, 进行装配仿真演示并保存下来。 利用CATIA的DMUCheck模块中的PathFinder 功能，利用此功 能自动寻找装配路径。 两 种路径各有优势和不足。 比较 借助 CATIA 现有模块: 缺点: 路径的安全可达受人为因素影响较大工作量大。 优点:可靠性高 , 结果正确率高。 利用 DMUCheck 中的 PathFi nder 模块： 优点: 自动化程度较高 , 只需确定路径的起点和终点 , 无须人工干 预即可生成安全 的装配路

24、径 缺点: 计算量大、计算时间长 , 尤其对于起点与终点间有障碍物的 情况;对于复杂 外型的零件 ,难以查找到安全路径 , 会发生搜索失败。 5、什么是 PPR? 其作用是什么 ? PPR:(Product,Process,Resource 作用: 包含了产品设计制造过程的所有信息 (产品、工艺和资源 , 确保 CATIA/ENOVIA/DELMI三者的有效集成，保证了 EBOM禾口 MBOM的统一 管理 , 能够为整个企业共享 ; 可以验证产品的可制造性 , 可维护性 同时在产品的实际生产前充分地验证生产工艺 , 以保证首件的合格 率, 大大减少制造成本 ; 更改管理 , 数据一致性 , 产

25、品设计的改变很容易 地被反映到工艺设计。 6、DELMIA 有上百个子模块 , 按功能模块划分为三大块 DPM (数字制造工艺、 DPE ( 数字工艺工程、 DELMIA QUEST (工厂 流程、物流仿真 第七章 1、如何提高装配效率、降低成本。目前主要方法有哪些 ? 采用现代工程设计方法 ( 柔性化工装、模块化装配、高度集成的数 字化航电系统等 采用数字化模拟装配技术 采用大型整体零件 ( 采用摩擦焊、高速加工、复合材料构件等 采用在线数字化测量、定位及监控 建造移动装配生产线 2、iGPS 系统工作原理及主要组成部分 iGPS 系统 : 利用室内接收器接受发射器的光信号 , 并通过无线网

26、络 反馈回中央控制电脑 , 进 行精度迭代计算 , 并向执行机构发出动作指 令 , 动作执行机构根据指令 , 驱动移动元件调整 飞机部件到正确位 置。 iGPS 系统组成 : 发射器 ; 传感器 (3D 智能靶镜 ; 手持探头 ; 系统软件 : 软件为 WORKSPACE收器电路； 3、INDOOR GP在装配现场可解决哪些问题？ a 对关键点进行实时监控 , 从而为工装实现在线导航 ； b 关键点的钻孔 ； c 支持多用户的同时工作 ； d 质量控制。 4、多点成形技术 多点成形技术 : 是采用离散的点来拟合飞机装配部件的三维型面 , 即以点代面。利用它的可 重构性, 一套柔性工装可以装配多

27、种飞机零 件。 5、飞机柔性装配的关键技术 ( 从工艺、 (多点成形工装、测量设 备、数控、闭环、自动 化定位、装配仿真等方面论述 6、飞机部件车间运输系统三种形式分类和应用 ( 吊装、轮运和气 吊装运输 ; 轮式运输 ; 气垫运输 ; 应用:试制和小批量阶段 : 吊装为主、轮运次之、气垫为辅 大批量阶段 : 轮运为主、吊装次之、气垫为辅 7、飞机总装对接的关键技术 , 对接部位的几种类型 , 机身段对接的 种类( 按工位分、翼 身对接的种类 ; (1 对接的关键技术 : 对接部位的确定、 对接基准的选则、 测量 方法的应用等都是关注的焦点。 对接部位 : 机身段对接、翼身对接、 机翼 / 尾

28、翼对接。 (2 机身对接工位划分 : 多工位完成机身对接 (如 ARJ21 ; 单工位 完成机身对接 (如 A400 ; (3 翼身对接 : 全翼对接、外翼对接 8麦克纳姆轮(MecanumWheeI作为一种典型的全向轮，其运动原理 是什么? 麦克纳姆轮 , 即为一种典型的全向轮。 与普通车轮的结构不同 , 其圆周安装有可自由转动的 鼓形辊子 , 车轮的轴向与辊子的轴向有一夹角 , 所有辊子的轮廓构 成 Mecanum 轮的工作表面。 辊子可以绕辊子与地面接触点、 自身轴 向、 车轮轴向转动等三个自由度 , 而车轮自身同样也 具有绕车轮轴 向和辊子与地面接触点的转动以及沿辊子径向方向的平动的能

29、力。 当 电机驱动 Mecanum 轮运动时 , 车轮整体与普通车轮一样绕着自身轴线 转动运动 , 而圆周辊子随车轮转 动的同时还能够绕自身轴线转动。 由 于车轮轴线与辊子轴线有一夹角 , 这就使 Mecanum 轮在 绕车轮轴线 转动的同时还具有沿车轮轴线方向运动的趋势。 若干个 Mecanum 轮 ( 通常为三个 或四个适当地组合就可以构成在运动平面上具有 3 个自 由度 (x 方向平动、 y 方向平动及 绕移动机构中心的转动的全向移动 机构。 9、对接技术作为飞机总装的核心 , 有自动对接和非自动对接方式 , 试简述各自代表性的对 接技术。 非自动对接：(1型架加吊车方式对接；(2P0G

30、0柱方式手工调整对 接。 自动对接 (1支点式联调对接。 大量的POGO柱形成一个点状网络系统，与 飞机部件上的支撑接头一对 一连接,通过联合调整 ( 手工或自动 使飞 机部件进入正确坐标位置。 (2 托架式调整对接。通过一个连在机体外表面带保型的固定托架 将机体托起 , 参与对接。 使飞机部件对接更稳定、更准确、更不容易 变形。 10、飞机总装对接中常采用的四种基准方法 . 机身内部基准定位 ； 机身段截面基准定位 ； 机身表面基准定位 ； 非机 上基准定位 11、飞机总装对接中采用的测量手段 . 常规光学工具测量法 ； 激光准直仪测量法 ； 激光跟踪仪测量法 ； 激光雷达测量法 ；iGPS

31、 测量 法 ； 12、国外大飞机总装线布局有哪几种 ( 串行、并行、斜排 ?并举例说 （1串行式（波音717、777【扩展性较差】；（2并行式（波音737 【扩展性好】；（3斜排式（波音787 ； 13、飞机壁板自动化装配系统主要有哪四大类，分析其各自的优缺 点? 八、 （1 C型、D型自动钻铆机（适合局部自动化应用，尤其是翼面类壁 板； 优点：钻铆质量高；钻铆效率较高；成本中等；应用成熟； 缺点:上下架时间设备闲置；可加工壁板弧度较小； （2卧式龙门自动钻铆系统（特别适合机身的大弧度壁板； 成批生产中，飞机总装配采用流水生产的组织形式 流水线上歼击机的布置方案 优点：钻铆质量较高；钻铆效率高；一台设备可对应多工位，设备