第章飞机装配概述重庆航天飞行器制造技术专业现代飞机装配技

第1章

飞机装配概述重庆航天职业技术学院飞行器制造技术专业

2025/4/10

1《现代飞机装配技术》——2025/4/10第1章

飞机装配概述2一、飞机的工艺分解及装配单元的划分二、装配基准三、装配定位与固定四、典型装配件的装配示例五、工艺文件2025/4/10一、飞机的工艺分解及装配单元的划分3(一）飞机的工艺分解飞机工艺分解是指合理地利用飞机结构的设计分离面和工艺分离面，将飞机机体划分为若千个独立的装配单元。2025/4/10一、飞机的工艺分解及装配单元的划分4(一）飞机的工艺分解飞机工艺分解是指合理地利用飞机结构的设计分离面和工艺分离面，将飞机机体划分为若千个独立的装配单元。2025/4/10一、飞机的工艺分解及装配单元的划分5§1 飞机结构的分解F-22猛禽幻影-4000苏27歼202025/4/106一、飞机的工艺分解及装配单元的划分2025/4/107幻影-F1一、飞机的工艺分解及装配单元的划分2025/4/108一、飞机的工艺分解及装配单元的划分2025/4/109一、飞机的工艺分解及装配单元的划分2025/4/1010一、飞机的工艺分解及装配单元的划分2025/4/1011一、飞机的工艺分解及装配单元的划分2025/4/1012一、飞机的工艺分解及装配单元的划分2025/4/1013一、飞机的工艺分解及装配单元的划分飞机装配件的划分层次飞机部件部件部件零件零件段件组合件零件段件板件零件2025/4/1014一、飞机的工艺分解及装配单元的划分毛坯组合件段件零件

试飞飞机装配过程板件飞机部件2025/4/1015一、飞机的工艺分解及装配单元的划分结构分解的必要性

2025/4/1016一、飞机的工艺分解及装配单元的划分结构分解的必要性

2025/4/1017一、飞机的工艺分解及装配单元的划分§1 飞机结构的分解结构分解的必要性出于结构、使用、维护上的需要

例：结构：机翼、机身不同功能，结构不同使用：方向舵相对固定翼做运动，座舱分离维护：机身中发动机，便于维护修理，分为前后机身出于生产上的需要结构分解的可行性 可分解性，工艺刚度结构分解——分离面 设计分离面，结构分离面/工艺分离面2025/4/1018一、飞机的工艺分解及装配单元的划分2.飞机工艺分解的目的(1)扩大装配工作面,使装配工作分散平行进行，以缩短飞机的装配周期。(2)改善装配工作的施工通路和劳动条件，利于装配工作机械化，提高生产效率和产品质量。(3)便于采用简单的定位方法(如定位孔、装配孔)，简化装配工艺装备的结构。

(4)分散总装架内的装配工作量，从而减少复杂的大型总装型架数量。(5)将特殊装配环境和特殊试验要求的装配件分解出来，可以减少占用专用厂房面积，节约投资费用。2025/4/1019一、飞机的工艺分解及装配单元的划分3.飞机工艺分解的顺序(1)飞机分解为部件、飞机用组合件、飞机用零件。(2)部件分解为分部件、部件用组合件、部件用零件。(3)分部件分解为组合件、分部件用零件。2025/4/1020一、飞机的工艺分解及装配单元的划分4.装配件的分类

一架飞机可以划分成若干个部件，部件又可以划分成若干个分部件、组合件。这些部件分部件、组合件统称为装配件。2025/4/1021一、飞机的工艺分解及装配单元的划分(1)按分解层次及功能分类。1)组合件。组合件是由两个或两个以上零件组成的装配件。

例如：壁板、梁、框、肋等。2)分部件。分部件是指构成部件的一部分

，具有相对独立、完整及一定功能的装配件，习惯上也称为部件或段件。例如：机身的前段、中段、后段；机翼的中翼、中外翼、外翼、襟翼、副翼；

尾翼的水平安定面、垂直安定面、升降舵、方向舵等。

3)部件。部件具有独立的功能和完整的结构。例如：机身机翼、垂尾、平尾、起落架短舱、发动机短舱等。2025/4/1022一、飞机的工艺分解及装配单元的划分(2)按结构工艺特点分类。1)平面类组合件。平面类组合件是由平面腹板及加强件组成的组合件。

例如：平面框、肋、梁、地板、隔墙等。2)壁板类组合件。壁板类组合件是由蒙皮及骨架零件组成的组合件，根据蒙皮形状不同，又分为单曲度壁板和双曲度壁板。例如：机身壁板、机翼壁板等。3)立体类组合件。除上述两类组合件外，均属于立体类组合件。例如：翼面前缘、后缘、翼尖；各种门、盖、机头罩、尾罩、整流罩内部成品支架等。4)机身类部件或分部件。

例如：机身或机身各段:起落架短舱、发动机短舱等。5)翼面类部件或分部件。

例如：机翼或机翼各段，水平、垂直安定面，副翼，方向舵，升降舵。2025/4/1023一、飞机的工艺分解及装配单元的划分（二）分离面定义：装配件相连接的接触面称为分离面。分离面的种类及特点

(1)设计分离面：为了满足产品结构和使用的需要，在部件之间(或分部件之间)、部件与可卸件之间形成的分离面.出于结构、使用、维护上的需要，功能的不同，可卸连接，唯一性。例如：垂尾和方向舵的分离。2025/4/1024一、飞机的工艺分解及装配单元的划分

(2)结构分离面/工艺分离面：为满足制造和装配过程的要求，须将部件(或分部件)进一步分解为更小的装配单元。这种装配单元之间的分离面称为工艺分离面。出于生产上、制造、装配过程的需要，不可卸连接。由装配人员确定。2025/4/1025一、飞机的工艺分解及装配单元的划分工艺分离面（段件的划分）

2025/4/1026一、飞机的工艺分解及装配单元的划分工艺分离面（段件和板件的划分）

1—翼肋；2—翼肋前段；3—机翼前段；4—机翼前梁；5—机翼中段上、下板件；6—机翼后梁；7—机翼中段；8—机翼后段；9—翼尖；10—机翼后段上、下板件；11—机翼后墙；12—副翼；13—副翼调整片；14—襟翼；15—翼肋后段；16—翼肋中段2025/4/1027一、飞机的工艺分解及装配单元的划分工艺分离面（段件和板件的划分）

1—侧板件；2—中段大梁；3—隔框；4—机身后段下板件；5—机身中段下板件2025/4/1028一、飞机的工艺分解及装配单元的划分合理划分工艺分离面的意义：•增加平行装配工作面——缩短装配周期，提高技术经济性；•便于机械化、自动化——板件化—结构工艺性；

使用自动铆接机，专用托架•减少复杂装配夹具；•改善装配开敞性，提高质量。例如：板件化后由压铆代替锤铆，提高质量缩短周期合理划分工艺分离面•工艺可分离——强度，气动，重量，连接缝，工艺刚度；•生产阶段——研制，小批量试制，成批生产；•设计阶段考虑——飞机的成批生产•综合技术经济分析。2025/4/1029一、飞机的工艺分解及装配单元的划分2025/4/1030一、飞机的工艺分解及装配单元的划分

2.工艺分离面的选取原则

(1)对工艺分离面的设计要求。

工艺分离面的划分取决于飞机结构的可能性。因此飞机结构设计阶段就应考虑满足批生产要求的飞机结构工艺分解的可能性。为了满足工艺上的需要，当对图样进行工艺性审查时，对工艺分解应遵循以下原则：1)尽量减少装配周期长的总装架内工作量，如部件总装、分部件总装等。尽可能多地形成大型组件，避免以散件形式进入部件总装。

2)结构设计中尽量壁板化，以便采用机械化、自动化连接技术，提高劳动生产率，缩短装配周期。3)工艺分离面上的协调部位应尽可能地少。对于有协调要求的必须有相应的措施，如设计补偿、工艺补偿或者采用工装保证。2025/4/1031一、飞机的工艺分解及装配单元的划分4)工艺分离面上结构件之间的装配关系应采用对接形式或搭接形式，避免采用插装。5)工艺分离面上结构连接应有充分的施工通路。在可能情况下，装配顺序应是自内向外。6)不同装配特点(环境条件试验条件、连接形式、工艺特点)的装配件应通过工艺分离面或设计分离面单独划出。如机身的气密部分、复合材料、蜂窝件、胶接件等。

7)工艺分离面的划分使各个装配工作站的装配周期基本平衡。2025/4/1032一、飞机的工艺分解及装配单元的划分(2)工艺分离面的选取原则。选取工艺分离面时应结合生产性质(试制、小批生产或大批生产)、年产量、生产周期、成本等因素进行综合技术经济分析。1)研制试制批采用相对集中的装配方案，适当地选取工艺分离面，主要满足生产准备周期和装配周期的要求。为了缩短大型部件或分部件总装的装配周期，能分出的装配单元尽量分出。对于较小的部件或分部件，装配单元的划分除考虑工艺通路外,应使总装周期不超过大型部件的总装周期。壁板尽量能划分出来，单独进行装配。划分出来的装配单元应具有必要的工艺刚性。考虑型架的复杂程度。分散装配若能使型架结构简化，制造费用和周期合适时，应划分出来。特殊装配环境要求和特殊试验要求的装配单元应尽量划分出来。2025/4/1033一、飞机的工艺分解及装配单元的划分2)批生产时采用分散的装配方案，其分散程度取决于产量大小。

批生产时工艺分离面的选取应考虑以下原则。工艺分离面的划分只要有利于提高劳动生产率或保证产品质量，就应尽量多地采用分散装配。便于提高钻孔、制窝、连接的机械化程度。使部件总装架内的装配周期缩短到最低限度。便于建立装配流水线。

2025/4/1034一、飞机的工艺分解及装配单元的划分（三）装配顺序图表的设计及典型实例

部件装配顺序图表反映了部件的各装配单元逐级装配为部件过程中的装配层次及先后次序。它是进行工艺准备、生产计划管理，车间平面工艺布置的主要依据。

1.装配顺序的确定原则

(1)部件装配的一般顺序应是小组合件→大组合件→分部件→部件。

(2)以骨架为基准进行装配时，先进人构成骨架的组件。例如，机翼装配时，先装人翼梁、翼肋，后装蒙皮(或壁板)。

(3)一般前道工序的结构不得影响后道工序的连接通路，否则须对装配顺序进行调整。2025/4/1035一、飞机的工艺分解及装配单元的划分(4)飞机内部结构件及系统件能在前道工序安装完成的不应转到后道工序。

(5)不需要在总装型架内定位的组件安装、系统件的安装、系统试验，应安排在架外进行，如口盖、舱门、阻力板等的安装工作。能以产品结构为基准，通过安装量规、安装模型定位安装的组件也应安排在架外进行。

(6)易损组件的装配顺序应尽量往后安排。例如玻璃组件蜂窝组件及电缆成品等的安装。(7)除影响部件(分部件)对接通路及协调的结构件、系统件不装外，应尽量提高部件(分部件)的完整性。2025/4/1036一、飞机的工艺分解及装配单元的划分2.装配顺序图表的设计(1)基本内容。

a.装配顺序图包括参与装配的主要零件、组合件、部件(分部件)。b.包括装配中的一些主要工序，例如，精加工、部件对合、系统安装及主要试验。C.反映各级装配关系及装配顺序。d.标明各装配单元(或工作内容)的名称、产品图号，也可以增加装配工艺装备编号。e.反映装配过程的主干线。2025/4/1037一、飞机的工艺分解及装配单元的划分(2)图表格式。

a.框式装配顺序图。

框可以用“口”表示零件、装配单元或工作内容，其名称、图号写在内。构成装配单元的方框以粗实线表示。箭线表示装配关系，反映装配主干线的箭线用线表示。框式装配顺序图的装配顺序可以自下而上绘制，也可以自左至右绘制。如图示自左至右的框式装配顺序，同级装配顺序自上而下表示。2025/4/1038一、飞机的工艺分解及装配单元的划分b.装配顺序图表典型实例。2025/4/1039二、装配基准1.基准的定义和分类基准——用以确定几何体位置的一些空间几何要素——点、线、面

例：座标系飞机制造过程中的各种基准：

设计基准——设计所用座标系，不存在于结构实体/表面上。 水平基准线，对称轴线，翼弦平面，弦线，梁轴线，框轴线生产中将设计基准转化为工艺基准：例如总装时机身上突起的红色铆钉代表机身轴线

工艺基准——用于制造过程，实体基准 装配基准，定位基准，加工基准，测量基准，检验基准

基准的正确选择决定结构件的位置/尺寸准确度2025/4/1040二、装配基准2.基准的分类装配基准——装配中用以确定结构件之间的相对位置。如利用型架提供定位基准。定位基准——装配中用以确定结构件在夹具等工艺装备上的相对位置加工基准——加工中用以确定工件在加工设备上的加工尺寸的起始位置测量基准——用以测量结构件装配尺寸的起始位置检验基准——用以检验结构件装配尺寸的起始位置2025/4/1041二、装配基准飞机装配中常用的装配基准2025/4/1042二、装配基准装配型架2025/4/1043二、装配基准装配型架F35装配型架2025/4/1044二、装配基准机翼装配型架2025/4/1045二、装配基准飞机装配中常用的装配基准

以骨架外形为基准

首先将骨架在型架上定位好并进行铆接，使其具有一定的刚度，然后将蒙皮装上，并对蒙皮施加外力，使蒙皮紧紧贴在骨架上，再将蒙皮与骨架铆接。不带卡板翼肋装配

(b)带卡板翼肋装配1-定位孔；-蒙皮；3-橡皮绳；4-桁条；5-翼肋1-大梁;2-翼肋;3-蒙皮厚度垫片;4-卡板;5-蒙皮

2025/4/1046二、装配基准

以骨架外形为基准误差积累特征：由内向外积累，最终反映于部件外形。误差积累组成：骨架零件制造外形误差；骨架装配误差；如强行装配蒙皮厚度误差；蒙皮——骨架贴合间隙；由于蒙皮的刚度装配后变形。卡板撤离后。2025/4/1047二、装配基准

以蒙皮外形为基准

首先将蒙皮在型架外形卡板上定位好，再将骨架零件贴靠在蒙皮上，并施加一定外力使蒙皮紧紧贴在外形卡板上，之后将两半骨架连接起来，误差由外向内积累的，最终靠骨架的连接而消除，这种方法的外形准确度高，一般适用于高速飞机。2025/4/1048二、装配基准

以蒙皮外形为基准误差积累特征：由外向内积累，最终由补偿结构消除。误差积累组成：夹具卡板外形误差；蒙皮——骨架贴合间隙；装配后变形。2025/4/1049二、装配基准

以蒙皮内形为基准

首先将蒙皮压紧在型架的内托板上，再将骨架零件装到蒙皮上，最后将骨架零件与骨架相连接。与以蒙皮外形为基准相比较而言,基本相似，只是其外形比前者多了一道误差(蒙皮厚度公差)。国外广泛采用它来装配大型飞机的机身部件.2025/4/1050二、装配基准种类以骨架为基准以蒙皮为基准结构特点肋、隔板、框等骨架零件为整体式结构，无外形补偿件1．翼肋、隔板由上、下两半组成，用重叠补偿连接2．翼面类部件采用弦平面分离面，上、下半肋一般不连接3．翼肋、隔板、框等与蒙皮之间设有补偿件装配过程首先定位骨架，然后将蒙皮装在骨架上，用力压紧，蒙皮与骨架进行铆接1．无补偿件的结构：按卡板定位蒙皮，安装半肋施压紧力，并与蒙皮铆接，对合连接上、下半肋2．有补偿件的结构：定位翼肋腹板(或框)，按卡板定位蒙皮并加力使其贴合卡板，安装补偿件与蒙皮和肋腹板(或框)铆接。亦可将补偿件带在壁板上，定位后补偿件与肋(或框)连接装配误差装配误差“由内向外”积累，误差反映在部件外形上装配误差“由外向内”积累，误差通过结构补偿件消除外形误差组成1.骨架零件外形误差2.骨架装配误差3.蒙皮厚度误差4.蒙皮与骨架贴合间隙5.装配变形1.卡板外形误差2.蒙皮与卡板之间的贴合间隙3.装配变形特点累积误差反映在部件外形上，使其准确度降低。若提高部件外形准确度，则必须提高骨架零件的外形准确度和骨架装配、定位准确度利用补偿能获得较高的部件外形准确度应用范围1.外形准确度要求较低的部件2.翼型高度较小，不便于采用结构补偿的部件外型准确度要求高的部件，且结构布置和连接通路都能满足要求2025/4/1051二、装配基准

对于现代飞机，由于采用厚蒙皮（几毫米-10几毫米厚）、整体壁板（如蒙皮直接与加强筋连接），使结构、零件刚度增大，难以在装配型架内通过外力校行。结构工艺采取措施：如：采用专用精加工台上进行外形精加工，外形积累误差通过精加工消除。

结构设计和工艺方案制定时，合理使用各种补偿方法，以达到准确的飞机外形。2025/4/1052二、装配基准飞机机翼整体壁板装配2025/4/1053二、装配基准1、2-大梁；3、4-加强翼肋；5-普通翼肋；1-壁板；2-大梁；3-加强翼肋；4-普通翼肋；6-长桁；7-蒙皮；8-悬挂接头5-悬挂接头；6-蒙皮2025/4/1054二、装配基准有弦向分离面的壁板化机翼结构示意图

机翼翼梁布置示意图

主梁剖面；(b)前梁剖面

前梁；2-主梁；3-后梁2025/4/1055二、装配基准五、装配工艺基准的选择原则

当选择定位基准和装配基准时应遵循以下四个原则。

1.装配定位基准与设计基准统一的原则

例如机翼翼肋

的位置在图样上是用肋轴线确定的。定位翼肋时，应选择翼肋轴线面作为定位基准。

2.装配定位基准与零件加工基准统一的原则

例如

整体翼肋、整体大梁数控加工时的定位基准孔，当在装配夹具内定位时，采用该孔作为装配定位基准，能保证较高的位置准确度。

3.装配基准与定位基准重合的原则

当部件或分部件为叉耳对接或围框式对接时，这些接头或平面当在部件(分部件)装配时是定位基准,当在部件对接时选作装配基准亦即装配基准与定位基准统一.

4.基准不变的原则

如当机翼前梁装配时，以前梁接头对接孔作为定位基准，则当前梁与前缘对合、部件总装时，均应以该接头对接孔作为定位基准。2025/4/1056三、装配定位与固定确定各装配件（零件、组合件、板件、段件）之间的相对位置.在铆接装配过程中，首先要准确地确定零件之间的相互位置，这就是定位。零件定位好以后，将它固定夹紧在此位置上，然后才能进行连接。装配过程中的首要问题是确定零件、组合件之间的相对位置。定位方法是完成在装配过程中定位零件、组合件的手段，包括基准件定位法、划线定位法、装配孔定位法和装配型架定位法四种。2025/4/1057三、装配定位与固定对于定位的要求：保证定位符合飞机图纸和技术条件中规定的准确度要求;定位和固定操作简单且可靠;工艺装备简单、制造费用低.2025/4/1058三、装配定位与固定装配定位划线定位基准零件装配孔坐标孔装配夹具2025/4/1059三、装配定位与固定（一）基准件定位法对基准件的要求(1)用做基准件的零件或结构件必须有较好的刚性，即在自重的作用下能保持自身的形状和尺寸。对于低刚性零件可以通过工装或其他方法增强其刚性。2025/4/1060三、装配定位与固定（一）基准件定位法

(2)基准件上用做定位基准的点、线、面的形状、尺寸、位置必须符合图样和协调要求，并满足待定位零件的位置要求。如果定位用的点、线、面是在装配过程中形成的，应该合理选择该零件上道工序的定位方法。2025/4/1061三、装配定位与固定2.以基准件定位的应用实例(1)完全的基准件定位法1)装配过程中的一些零件定位。例如，在蒙皮上的口盖孔不留余量，口框、口盖按口盖孔定位；长桁与隔框连接角片的角片以预先装配好的隔框与长桁定位。2025/4/1062三、装配定位与固定2)部件的定位。部件以基准部件上经过协调的孔和面为基准定位。例如：在架外进行的机身各段的对接，机身机翼的对接等。该方法可用于设计分离面，也可用于工艺分离面。当工艺分离面没有孔和面可利用时，则设置工艺接头。2025/4/1063三、装配定位与固定（二）划线定位法在选定的基体零件上，按图样尺寸划出待装零件的定位基准线(即位置线)。划线使用2B~

4B铅笔。镁合金零件上使用不含石墨的特种铅笔。划线装配的准确度决定于工人的技术水平，特点如下:

(1)准确度低。(2)劳动生产率低。(3)要求工人有较高的技术水平。(4)容易发生错误。

(5)所有的划线工、量具比较简单。(6)当不宜用其他方法定位时，划线定位有它的灵活性。2025/4/1064三、装配定位与固定因此，在飞机研制阶段，采用划线定位方法定位零件，可减少工艺装备数量；在成批生产中，该方法可作为一种辅助的定位方法。划线定位法一般用于刚度较大、无协调要求和位置准确度不高的零件定位。晒相法也是划线定位法的一种，但是，在目前飞机装配中不常用。加强角材用量具平面零件刚度大准确度不高

2025/4/1065三、装配定位与固定（三）装配孔定位法孔系定位

装配孔定位：

零件—零件预先按模线样板制孔。坐标孔定位：

夹具—零件按基准轴线相对关系制孔。

基准定位孔定位：相配合的两装配件上制孔。

2025/4/1066三、装配定位与固定

装配孔定位：零件—零件预先按模线样板制孔。

根据产品图样上给的尺寸，通用量具进行度量和划线确定零件的安放位置。

适用于平板零件和单曲面零件。

翼肋组合件装配孔的加工和协调路线示意图2025/4/1067三、装配定位与固定

装配托架1-蒙皮；2-长桁；3-隔框；4-托板；5-工艺螺钉2025/4/1068三、装配定位与固定坐标孔定位：

壁板装配时用装配孔1-壁板；2-隔框；3-型架2025/4/1069三、装配定位与固定基准孔定位：

2025/4/1070三、装配定位与固定

装配夹具(型架)定位：

2025/4/1071三、装配定位与固定

装配夹具(型架)定位：

零件或组件的位置按装配夹具(型架)上的定位件来确定。定位件是装配型架的主要元件，形式多种多样，以适应各种不同形式的零件或组件的需要。装配夹具(型架)定位形式：以外形卡板定位蒙皮外形或骨架外形

2025/4/1072三、装配定位与固定装配夹具(型架)定位形式：以内托板定位蒙皮内形

以定位孔定位

2025/4/1073三、装配定位与固定以包络板定位蒙皮外形

2025/4/1074三、装配定位与固定装配夹具(型架)定位形式：以耳子或叉子定位器定位叉子或耳子形式的接头

2025/4/1075三、装配定位与固定装配夹具(型架)定位形式：以定位板定位2025/4/1076三、装配定位与固定装配夹具(型架)定位特点：型架起夹紧件，定位件，骨架的作用保证制造准确度，刚度，操作快捷、方便结构简单制造成本低数字化定位技术：数字化测量（GPS、激光跟踪仪、照相测量定位系统、激光准直定位特征定位技术：数控加工配合要求的配合面、装配孔、工艺孔、工艺凸台。（配合面定位、孔系定位）柔性定位技术：基于产品的数字量尺寸协调体系，具有模块