1 现代飞机制造技术

1 现代飞机制造技术.doc 序 国家教委(现国家教育部)在 1996 年正式立项，将“航空航天类专业人才培养 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 和 教学内容体系改革”列入“面向 21 世纪高等工程教育教学内容和课程体系改革 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 ”之内， 飞行器制造工程专业是其试点专业之一。而教材建设是教学改革的一个重要方面，本专业现 有的 此，教教材内容陈旧，系统性差，难以体现现代航空制造技术的综合性、系统性和先进性。因学内容体系的改革呼唤着一批高水平新教材的出现，《现代飞机制造技术》一书的编 写是一个良好的开端。 目前我国航空工厂传统的飞机制造工艺正在向现代飞机制造技术过渡，在过渡阶段两种 体系兼顾并存，新老方法综合应用，《现代飞机制造技术》一书充分考虑到这一情况，符合 我国国情。 近三十年来，飞机制造技术发生了根本性的变革，特别是波音 777 飞机的问世，标志着 飞机制造从过去使用模线—样板—量规— 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 样件—零件成形模具与装配型架的模拟量传 递体系，转变为全机外形数字化定义—飞机结构三维建模—数字化预装配—数控加工—数控 检测的数字量传递体系。本书参考与借鉴美国波音商用飞机公司的制造技术，对上述转变进 行了全面的深刻的论述;考虑到设计，制造与管理密不可分的内在联系，阐述了产品数据管 理与制造资源计划等相关技术;从而在以上基础上，勾画出了基于产品数字化定义、实施并 行工程的现代飞行器制造体系，阐述了它的主要内容。 本书是在作者深入调查研究、占有大量材料的基础上写成的。全书内容丰富翔实，涉及 面广，信息量大，其中有许多弥足珍贵的统计数字，涉及到许多技术人员共同或各自关注的 问题。面向工程应用，原理与工程实践紧密结合，是本书的另一个特色。 航空宇航制造工程学科是航空宇航科学与技术的主干学科，是一门综合性很强的学科。 由于飞行器本身的高性能，高要求，决定了它必须采用先进的制造技术，因此该学科本身既 是航空航天这一高科技的重要组成部分，同时它又汇集了许多当代杰出的工程技术成就(其 中就包括数字化技术、并行工程、虚拟制造、工业工程等)，它是研究、开发、应用与推广 这些高新技术的最活跃、最有生气的领域之一，所以该学科与其他相关学科和相关工业部门 (如汽车、船舶、机械、轻工等)也有密切的关系。因此本书的出版不仅对于航空航天类专 业人才的培养，对于航空航天工业的现代化建设有一定的现实意义，而且对于相关专业和相 关工业部门也有参考价值。 周儒荣 9 年 2 月于南京 199 1 作者的话 飞机是一个庞大而复杂的驶离地面的飞行器系统，是人类制造的最复杂的一种高技术 产品。现代飞机具有外形气动要求严格、设计更改频繁、产品构型众多、零件材料和形状各 异、内部结构复杂、空间十分紧凑、各类系统布置密集以及零组件数量巨大等特点。因此， 飞机制造技术是难度大、工程艰巨、协作面广、管理困难，并需投入巨额资金的综合性高技 术产业。所以，长期以来飞机制造业总是反映着人类的最新科学技术成就。特别近二、三十 年来，计算机技术尤其是数字化技术及其应用的迅速发展，渗透到制造技术的各个环节，使 传统的飞机制造技术发生了根本性变革。因此在本书的编写过程中，力求反映制造技术的这 一变革，同时注意到最新的其它制造技术、生产组织和管理方法等方面内容，这些通过下述 编写思想体现出来: ?飞机的制造过程实质上是一个产品数字建模、数据传递、拓延和加工处理的过程， 最终形成的飞机产品可以看作是数据的物质表现。 ?飞机产品的设计与制造、技术与管理以及生产过程与质量控制的彼此不可分割，通 过并行工程的实施把它们综合、协调、集成起来。 ?在注意单项技术有一定深度的同时，扩大知识面，强调总体的全局观念，提倡创新 思想，面向知识经济时代的挑战。 ?从我国经济发展需要出发，走改革开放之路，树立经济观念，加强市场意识，为提 高企业参与竞争的能力服务。 基于上述思想，本书的内容大致作如下安排: ?首先讲述传统的飞机制造技术，特别有关飞机产品定义的模拟量传递方法及其体系， 它不仅在现阶段的飞机制造中有着现实意义，同时也是建立数字化飞机制造技术概念的基 础。 ?全书以产品数字建模(包括工作分解结构、产品的几何与结构、制造工艺与管理信 息、数字测量以及质量控制等内容)为主线，涉及到飞机制造中的产品设计、制造、管理和 质量等方面技术人员共同关心的问题。 ?在有关章节中涉及到了制造技术方面的最新发展，如虚拟制造技术、精益生产、并 行工程、产品数据管理和制造资源计划等一系列新思想和新概念。 ?以美国波音商用飞机公司的制造技术为主要参考，结合我国飞机制造技术多年积累 起来的经验及其实际应用情况，侧重新的飞机制造体系及其相关问题的描述，对单项技术仅 作有选择的论述。 我们邀请了多方面专家和有关技术人员参与本书的编写，所以本书是在集思广益的基础 上，并结合我们近几年的科研工作完成的。各章节的分工负责如下:第 8 章 李宁，第 13、 17 章 杨玺，第 14 章 林岗山，第 15、16 章 蒋辉，第 19 章 林晓星，第 20 章 梅中义，第 2 21 章 关世伟，第 10、18、22 和 23 章 张微元。其余各章由范玉青负责，并负责全书的筹划和内容的综合。范立工负责本书文字和图表的计算机输入。 在本书历时五年的编写过程 中，对我国的主要飞机制造厂及设计和工艺研究所作了调 研，得到许多同行专家的大力支持和帮助。使我们方便地收集和参阅到我国飞机制造技术多 年积累起来的经验、科研技术成果，如飞机制造厂提供的宝贵资料、技术文件、研究论文、 产品信息和航空制造工程 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 等，并参阅了兄弟院校原有教材。本书中所参阅或借鉴内容的 资料目录全部列入每章后的参考文献中。在此向所有提供资料的同行、特别是沈阳和上海飞 机制造厂的有关领导、专家和技术人员表示衷心的感谢。唐荣锡教授对本书的编写给予热情 的关心和积极的指导，南京航空航天大学周儒荣教授详细地审阅了本书，并提出了宝贵的意 见，在此表示谢意。 由于本书编写人员的时间、知识和经验有限，无论从本书的章节结构、内容编排、题 材 不 紧、取舍，还是技术水平和文字描述等方面，难免有处理不妥、疏忽错漏，书中有概念衔接深浅程度不一情况，甚至有谬误之处。恳请广大读者批评指正，以便今后本书的修订。 本书是我校飞行器制造工程本科生和研究生的专业教材，对于从事于飞行器设计、制 造和管理工作的广大技术人员也有参考价值。 范玉青 1999.2 3 目 录 第一章 世界飞机制造业发展状况 1.1 世界飞机制造业概况 1.1.1 世界飞机制造业发展简史 1.1.2 飞机制造业的特点 1.1.3 现代飞机制造业发展趋势 1.2 我国航空工业状况 1.2.1 发展简史 2 发展现状和前景1.2. 1.2.3 台湾省飞机制造业状况 1.3 我们面临的挑战 思考题 参考文献 第二章 现代飞机的发展及对制造技术的影响 2.1 现代飞机的分类和发展 2.1.1 民用飞机 2.1.2 军用飞机 2.2 民用运输机发展趋势 2.2.1 技术上不断更新 2.2.2 研制超大型和超音速运输机 2.2.3 适应市场发展的典型——B737 系列飞机 2.3 现代军用机发展特点 1 军用作战飞机的发展特点2.3. 2.3.2 隐身技术 2.4 航天飞机 2.4.1 航天飞机概述 2.4.2 各国发展航天飞机状况 2.5 现代飞机制造关键技术 2.5.1 数字化设计制造技术––虚拟制造技术 2.5.2 复合材料及其成形技术 2.5.3 整体结构件的加工成形技术 2.5.4 新的产品设计生产组织方式 思考题 参考文献 第三章 传统的飞机制造模式 3.1 飞机研制工作的一般过程 3.2 飞机制造技术的特殊要求 3.2.1 制作实物模型样机(Mockup) 3.2.2 飞机外形严格的气动要求和结构的互换协调 3.2.3 严格控制飞机的结构重量 3.3 飞机制造基本方法及其特点 3.3.1 设计分离面与工艺分离面 3.3.2 飞机装配准确度 3.3.3 模线样板法工作原理 3.4 飞机装配过程 3.4.1 工艺基准 3.4.2 装配定位 3.4.3 装配工艺过程 3.4.4 装配工艺设计主要内容 1 3.5 飞机总装配及机场工作 3.5.1 飞机总装配 2 机场车间工作 3.5. 思考题 参考文献 第四章 飞机制造中的尺寸传递体系及其实现 4.1 飞机制造的互换和协调 4.1.1 互换和协调的基本概念 4.1.2 飞机制造中的互换要求 4.1.3 保证互换性的意义 4.2 保证互换协调的尺寸传递原理 4.2.1 保证协调准确度的基本方法 4.2.2 按独立制造原则进行协调 4.2.3 按相互联系原则进行协调 4.2.4 按相互修配原则进行协调 4.2.5 三种尺寸传递原则的应用 4.3 典型的尺寸传递体系 4.3.1 对尺寸传递体系的设计要求 4.3.2 模线样板,标准样件协调系统 4.3.3 模线样板,局部标准样件协调系统 4.3.4 以飞机外形数学模型为基础的协调系统——数字量尺寸传递体系 4.4 模线样板技术 4.4.1 模线样板技术的内容和作用 4.4.2 我国模线样板技术的发展 4.4.3 理论模线 4.4.4 结构模线 4.4.5 常用样板 4.4.6 样板的分类和基本用途 4.5 CAD 技术在模线设计中的应用 4.5.1 建立数学模型和模线的自动绘制 4.5.2 结构模线 CAD 软件分类及技术准备工作 4.5.3 交互式图形设计 4.6 互换协调方法的典型实例及协调图表的设计 4.6.1 飞机钣金零件重点协调部位及其方法 4.6.2 典型飞机结构的协调路线 4.6.3 互换协调图表的设计 思考题 参考文献 第五章 飞机制造工艺装备 5.1 工艺装备的作用和分类 5.1.1 概述 5.1.2 飞机工艺装备的作用 5.1.3 飞机工艺装备的分类 5.1.4 选择工艺装备的原则 5.2 标准工艺装备的设计和制造 5.2.1 标准工艺装备的定义、分类和技术要求 5.2.2 标准工艺装备设计的基本要求 5.2.3 各类标准工艺装备的结构特点 5.2.4 标准工艺装备制造的协调方法 5.2.5 确定标准工艺装备的因素 5.2.6 标准工艺装备的结构设计 2 5.2.7 标准工艺装备的制造 5.3 装配工艺装备的设计和制造 5.3.1 装配工艺装备的种类、结构和功用 5.3.2 装配工艺装备设计原则 5.3.3 装配型架设计的一般问题 5.3.4 型架骨架的构造 5.3.5 型架的外形定位件及夹紧件 5.3.6 型架的接头定位件 5.3.7 飞机装配型架的安装 5.4 飞机生产准备技术的发展 5.4.1 飞机装配定位的简化 5.4.2 工装结构和设计的改变 5.4.3 工装制造的改 进 思考题 参考文献 第六章 飞机产品数字建模技术——―无纸”设计,制造方法 6.1 产品数字建模概述 6.1.1 机械产品的三维几何模型 6.1.2 产品数字建模分类及其特点 6.1.3 参数造型与特征造型 6.1.4 产品结构的建模 6.2 产品数字模型在飞机设计和制造过程中的地位和作用 6.2.1 产品几何形状和尺寸的正确传递是制造工作的关键 6.2.2 波音公司产品数字化定义的试验过程 6.2.3 产品数字建模的内容及其效果 6.3 产品数字建模技术及其应用 6.3.1 采用产品数字建模技术的企业运行方式 6.3.2 基于产品数字建模的工程设计过程 6.3.3 基于产品数字模型的制造工程 6.3.4 工程数据的发放和管理 6.4 基于产品数字化定义的制造工程计算机系 统 思考题 参考文献 第七章 并行工程在飞机制造中的实施 7.1 并行工程概念 7.1.1 开展并行工程的背景 7.1.2 并行工程的定义、环境和特点 7.1.3 并行工程技术的发展 7.1.4 并行工程对制造业的影响 7.2 并行工程的关键技术 7.2.1 CAX 和 DFX 技术 7.2.2 并行工程过程的建模、仿真和设计技术 7.2.3 产品数据管理 PDM 7.2.4 综合协调技术 7.2.5 集成框架技术 7.3. 并行产品定义 CPD 7.3.1 CPD 的主要内容和关键因素 7.3.2 综合设计评审 3 7.4 并行产品定义的组织方式 7.4.1 IPT 的组织方式 7.4.2 IPT 的运行环境和工作方式 7.4.3 并行产品定义执行过程 7.5 产品协同设计组的结构、成员和任务 7.5.1 IPT 的层次结构和上层组织 7.5.2 IPT 的组织方法 7.5.3 IPT 的作用和职责 7.5.4 职能部门的作用 7.5.5 IPT 和职能部门的分工 7.5.6 IPT 运行环境中的管理 7.6 实施并行工程的几点启示 7.6.1 并行工程与企业文化的关系 7.6.2 改进过程是关键 7.6.3 实施并行工程是一个渐进过程 4 并行工程的实施关键在领7.6. 导 思考题 参考文献 第八章 产品数据管理和制造资源计划 8.1 现代制造业的发展和面临的问题 8.2 产品数据管理技术概述 8.2.1 当前企业面临的问题 8.2.2 实施 PDM 是企业发展的迫切需要 8.2.3 有关 PDM 的基本概念 8.2.4 PDM 的应用范围与特点 8.2.5 PDM 的功能 8.3 PDM 与信息集成的关系 8.4 PDM 技术的发展和应用 8.4.1 PDM 的发展趋势 8.4.2 实施 PDM 需要注意的地方 8.5 主要 PDM 软件 8.6 MRPII制造资源计划概述 8.6.1 MRPII的发展 8.6.2 什么是 MRPII 8.7 供应链 8.8 MRPII的基础数据 8.9 生产计划大纲与主生产计划 8.9.1 生产计划大纲 8.9.2 主生产计划 8.10 物料清单和物料需求计划 8.10.1 物料清单 8.10.2 物料需求计划 8.11 能力需求计划 8.11.1 工作中心 8.11.2 粗能力需求计划 8.11.3 能力需求计划 8.12 车间作业控制 8.13 库存管理 8.13.1 库存控制 8.13.2 采购控制 8.14 成本管理 4 8.15 企业资源计划(ERP)和智能资源计划(IRP)系统简介 8.15.1 企业资源计划(ERP) 8.15.2 智能资源计划(IRP) 8.16 MRPII的实施 8.16.1 MRPII实施的关键 8.16.2 MRPII实施的过程 8.17 典型 MRPII/ERP 系统 思考题 参考文献 第九章飞机构型定义、控制和制造资源管理 9.1 从产品数字化、并行定义到 PDM 技术应用 9.1.1 商业竞争形势 9.1.2 突破性战略措施 9.2 DCAC,MRM 系统结构及其软件系统 9.2.1 DCAC/MRM 系统结构 9.2.2 DCAC,MRM 采用的软件系统 9.3 DCAC/MRM 系统关键要素 9.3.1 DCAC/MRM 与精益生产 9.3.2 精简作业流 TBS 9.9.3 简化构型管理 SCM 9.3.4 单一产品数据源 SSPD 9.3.5 简化物料管理 TMM 9.4 DCAC/MRM 工作原理 9.4.1 DCAC/MRM 系统工作过程 9.4.2 采办工作集中与分散相结合 9.4.3 选型、模块和零部件 9.4.4 简化有效性管理的实施 9.4.5 预转换工作 9.4.6 投产飞机(PRODUCTION AIRPLANE) 9.4.7 确定预测需求 9.4.8 供应商 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 计划 9.4.9 工装产品 9.4.10 产品定义数据发放 9.4.11 供应商条码 9.5 DCAC/MRM 系统的实现措施和步骤 9.5.1 实现措施 9.5.2 实施步 骤 思考题 参考文献 第十章 工作分解结构和工作说明 10.1 工作分解结构(WBS) 10.1.1 几个基本概念 10.1.2 工作分解结构的编制 10.1.3 WBS 与承包商管理系统的关系 10.1.4 飞机系统工作分解结构及其单元定义 10.1.5 航天系统工作分解结构及其单元定义 10.1.6 WBS 编制应用实例 10.1.7 WBS 词典编制实例 10.2 工作说明(SOW)的编写 5 10.2.1 概述 10.2.2 各类 SOW 的详细要 求 思考题 参考文献 第十一章 飞机产品项目管理及进度计划 11.1 工业工程管理技术 11.1.1 工业工程概念 11.1.2 企业应用工业工程管理技术的迫切性 11.1.3 企业应用工业工程应解决的主要问题 11.1.4 工业工程与 MRP?的关系 11.2 产品项目管理的实施 理和项目管理11.2.1 职能管 11.2.2 项目管理和职能管理的关系 11.2.3 建立企业项目管理系统 11.2.4 职能管理和项目管理的各自职责 11.3 项目进度计划 11.3.1 进度计划四层结构体系 11.3.2 项目的综合平衡 11.3.3 计划的跟踪和维护 11.3.4 飞机产品的主进度计划和相关计划 11.4 项目进度计划编制实例 11.4.1 项目进度计划编制的准备工作 11.4.2 项目进度计划实例 11.4.3 项目进度计划编制工具和步骤 11.5 项目管理的有关问题 思考题 参考文献 第十二章 综合工作说明 IWS 的内容和作用 12.1 有关产品数字化定义的几个问题 12.1.1 飞机部件基准线图 12.1.2 飞机设计制造中的编号规则 12.1.3 区域控制代码 ACC 12.1.4 项目工艺总方案 12.2 硬件可变性控制 12.2.1 关键特性 12.2.2 硬件可变性控制的内容 12.2.3 HVC/AQS 产品定义 12.2.4 HVC 测量点 12.2.5 工装定位计划 12.2.6 协调单 12.3 综合工作说明的内容及其作用 12.3.1 综合工作说明概念 12.3.2 综合工作说明的建立及其演化过程 12.3.3 综合工作说明的文档结构 12.3.4 综合工作说明的作用 12.4 综合工作说明实例 12.4.1 737-700 机身 48 段综合工作说明的描述 12.4.2 综合工作说明实例 6 思考题 参考文献 第十三章 自动零件表的结构和内容 系统和 APL 表13.1 APL 13.1.1 APL 系统和 APL 表概念 2 APL 相关词语说明13.1. 13.1.3 飞机标识号说明 13.2 APL 系统的组成和工作步骤 13.2.1 APL 系统的组成 13.2.2 APL 系统的工作步骤 13.3 APL 输入表 13.3.1 APL 封面页 13.3.2 APL 应用表 13.3.3 APL 注释页 13.3.4 APL 零件表 13.3.5 APL ADCN 和带应用表的 APL ADCN 13.4 APL 表输入说明 13.4.1 APL 封面页输入 13.4.2 APL 应用表输入 13.4.3 APL 注释页输入 13.4.4 APL 零件表输入 13.5 APL 表中数据的关系 13.5.1 APL 表与图纸页的关系 13.5.2 APL 表内部的关系 13.5.3 APL 表之间的关系 13.5.4 其它相关内容 13.6 APL 表维护 13.6.1 更改的实施和行为代码 13.6.2 APL 应用表维护 13.6.3 APL 零件表维护 13.6.4 装配件/安装件生成 13.6.5 整个 APL 表的拷贝生成、删除和恢复 13.7 APL 的发放 13.7.1 标题 13.7.2 应用表 13.7.3 更改段 13.7.4 零件应用索引 13.7.5 装配件细目表 13.7.6 注释表 13.7.7 零件表索引 13.8 APL 在制造中的地位和应用 13.8.1 APL 系统的地位 13.8.2 APL 表与 IWS 的关系 13.8.3 APL 表与 DATA SET 的关系 13.8.4 APL 表生成 E–BOM 的过程 13.8.5 APL 表与 SSPD 的关系 13.8.6 APL 表与 PDM 的关系 13.9 APL 表的新发展 13.9.1 PDM 生成物料表 7 13.9.2 零部件表 PL 13.9.3 制造零部件零件表 MPPL 13.9.4 供应商计划零件表 SPPL 13.9.5 供应商定制零件表 SCPL 13.9.6 数据表 13.9.7 从 APL 到 PDM 思考题 参考文献 第十四章 计算机辅助飞机设计制造支撑软件 -- CATIA 14.1 CATIA 系统简介 14.2 CATIA 系统体系结构 14.2.1 面向虚拟产品的高度集成化体系 14.2.2 基于混合模型的造型方法 14.2.3 支持并行工程设计的系统结构 14.2.4 基于人工智能技术的知识工程结构 14.2.5 基于网络的协同工作环境 14.2.6 开放性的体系结构 14.3 CATIA 系统有关概念 14.3.1 项目文件(Project File) 14.3.2 模型(Model)和 SESSION 14.3.3 工作空间(Workspace) 14.3.4 几何集(SETS) 14.3.5 CATIA 模型结构 14.3.5 层(Layer)及层过滤器(Filter) 14.3.6 工作模式(Working Mode) 14.4 应用 CATIA 系统进行数字化建模的基本过程 14.5 CATIA 主要功能介绍 14.5.1 CATIA 线架造型 14.5.2 CATIA 曲面造型 14.5.3 CATIA 实体造型 14.5.4 CATIA 三维参数化模型 14.5.5 CATIA 的特征造型(Feature Based Design) 14.5.6 CATIA 装配(Assembly Modeling) 14.5.7 CATIA 装配模拟(Fitting Simulation) 14.5.8 CATIA 系统的工程分析 14.5.9 运动机构模拟分析 14.5.10 CATIA NC 加工 14.6 CATIA 二次开发平 台 14.6.1 CATIA 二次开发平台简介 14.6.2 CATIA 几何接口(CATGEO) 14.6.3 批处理程序 14.6.4 IUA 编程 14.6.5 GII 开发平台简介 14.7 CATIA 应用 8 第十五章 工程数据集的结构和管理 15.1 概述 15.1.1 工程数据集 15.1.2 数据集的分类 15.2 CATIA 数据集结构 15.2.1 CATIA 模型 15.2.2 模型与 CATIA 图页的划分 15.2.3 层的管理 15.3 三维模型 15.3.1 三维模型结构 15.3.2 模型内部层次关系 4 坐标系15.3. 15.4 二维模型 15.4.1 二维模型结构 15.4.2 种子模型(SEED MODEL) 15.4.3 边框 15.4.4 保留区 15.4.5 辅助视图 15.5 数据集的命名 15.5.1 基本命名法 15.5.2 CATIA 数据集的命名 15.6 应用实例 15.6.1 实例一—水平安定面 15.6.2 实例二—平尾翼 肋 思考题 参考文献 第十六章 飞机结构件与工装数字建模方法 16.1 概述 16.1.1 结构件建模 16.1.2 CATIA 建模方法 16.2 建模规则 16.2.1 坐标系 16.2.2 坐标系的使用 16.2.3 误差 16.2.4 模型的合理性与“清洁”性 16.2.5 模型的建立 16.3 建模中几何元素的使用 16.3.1 点 16.3.2 线框 16.3.3 曲面 16.3.4 实体 16.4 典型模型或零件的建模方法及规定 16.4.1 主尺寸表面模型(MASTER DIMENSION SURFACE) 16.4.2 管路装配/安装件建模方法 16.4.3 钣金件建模方法 16.4.4 机加件建模方法 16.4.5 铸件和锻件建模方法 16.4.6 复合材料建模方法 16.6 在并行工程环境中的结构设计 16.6.1 波音 737,700 项目并行工程的工作环境 9 16.6.2 工作原则 16.6.3 结构件设计过程 16.7 结构件数字建模实例 16.7.1 实例一 16.7.2 实例二 16.7.3 装配工装数字建模实 例 思考题 参考资料 第十七章 飞机制造工艺信息和工艺流程设计 17.1 相关概念 17.1.1 制造工艺信息 17.1.2 飞机制造工艺流程 17.2 飞机制造工艺文 件 17.2.1 制造工艺文件的分类和编制内容 17.2.2 制造工艺文件的编制依据 17.2.3 WBS 的扩延 17.2.4 SOW 的扩延 17.2.5 一号流程 17.2.6 承诺进度计划 CDS 17.2.7 制造工艺方案 17.2.8 工艺规程 17.2.9 工作指令 17.2.10 工作包文件 17.2.11 集成物料细目表 IBOM 17.3 飞机制造工艺流程设计 17.3.1 飞机制造工艺流程设计的步骤 17.3.2 E–BOM 的内容和工程结构树 17.3.3 按制造模块划分 ACC 17.3.4 装配树的生成 17.3.5 将 ACC 划分为 POS 17.3.6 在 POS 中定义 JOB 17.3.7 按 JOB 的顺序形成 STEP 17.3.8 生成工步描述 17.4 飞机制造工艺流程时间计算 17.4.1 自顶向下估算 17.4.2 自低向上计算 17.4.3 批量生产周期计算 17.5 飞机制造工艺信息管理系统和装配流程设计系统 17.5.1 飞机制造工艺信息管理系统17.5.2 飞机装配流程设计系 统 思考题 参考文献 第十八章 先进复合材料构件及其制造方法 18.1 复合材料的基本概念 18.1.1 复合材料的定义及命名 18.1.2 复合材料的分类 18.1.3 复合材料的特性 18.2 先进复合材料构件在飞机上的应用 18.3 聚合物基纤维增强型复合材料的制造技术 10 18.3.1 增强材料纤维 18.3.2 基体材料树脂 18.3.3 界面状况 18.3.4 成型方法 18.4 先进复合材料构件的制造技术 18.4.1 工艺特点 18.4.2 工艺技术和先进设备 18.4.3 热压罐成型固化前的准备 18.4.4 热压罐固化系统 18.4.5 成型用模具 18.4.6 热膨胀模压方法 18.4.7 铺带技术及设备 18.4.8 三基圆缠绕成形(SJY)方法 18.4.9 铺层模切 18.4.10 机械加工 18.4.11 产品的质量检测与生产的质量控制 18.5 典型构件的制造实例 18.5.1 典型的先进复合材料构件制造工艺流程 18.5.2 先进复合材料方向舵的整体结构设计和制造 18.6 智能复合材料(ICM)与结构 18.6.1 ICM 与结构开发研究特点 18.6.2 ICM 与结构开发研究的现状 18.6.3 ICM 与结构的应用和存在的问题 思考题 参考文献 第十九章 基于特征的整体结构件数控加工 19.1 特征概念与飞机结构件特征分析 19.1.1 特征概念 19.1.2 飞机整体结构件数控加工的工艺分析 19.2 飞机整体结构件制造特征的归纳和表达 19.2.1 特征归纳原则 19.2.2 特征的表达 19.3 特征信息模型及信息集成 19.3.1 特征的描述方法 19.3.2 零件的特征信息模型 19.3.3 特征信息在集成系统中的应用 19.4 特征定义方法 19.5 特征与工艺决策 19.5.1 工艺知识处理 19.5.2 工艺决策 19.6 特征加工的刀位自动计算 19.7 CAD/CAPP/CAM 系统的应用效果与前景 思考题 参考文献 第二十章 飞机钣金零件成形方法 20.1 飞机钣金零件分类 20.1.1 分类原则及方法 20.1.2 飞机钣金零件分类图 20.2 传统的钣金零件成形方法 11 20.2.1 压延 20.2.2 局部成形 20.2.3 翻边 20.2.4 弯曲 20.2.5 拉形 20.2.6 胀形 7 旋压与旋薄20.2. 20.3 钣金成形的计算机模拟 20.3.1 钣金成形模拟的发展 20.3.2 模拟的意义 20.3.3 模拟的主要方法和模拟软件系统的基本结构 20.3.4 现有分析模拟软件系统 20.3.5 钣金成形过程计算机仿真技术路线 20.3.6 网格重划技术 20.3.7 钣金成形数值模拟的发展趋势 20.4 模具的计算机辅助设计与制造 20.4.1 模具 CAD/CAM 系统的配置、功能与效果 20.4.2 典型模具 CAD/CAM 20.5 钣金成形中的毛料展开 20.5.1 钣金件毛料展开概述 20.5.2 任意曲面的展开 20.5.3 旋转面的毛料展开 20.5.4 展开毛料的外轮廓确 定 思考题 参考文献 第二十一章 飞机结构胶结技术 21.1 胶接技术的发展与应用 21.1.1 胶接技术发展简史 21.1.2 胶粘剂的应用 21.1.3 胶接技术的特点 21.2 胶接机理 21.2.1 胶接接头的结构 21.2.2 胶接理论 21.3 胶接接头设计 21.3.1 胶接接头的受力分析 21.3.2 胶接接头的结构形式 21.3.3 胶粘剂的选择 21.3.4 被粘物的表面处理 21.4 胶接工艺过程 21.4.1 预装配 21.4.2 被粘物表面处理 21.4.3 涂胶 21.4.4 装配 21.4.5 固化 21.4.6 常用胶接工艺方案 21.5 胶接设备 21.6 胶接工艺装备及协调线路 21.6.1 胶接工装特点 12 21.6.2 胶接工装的类别和用途 21.6.3 胶接工装的技术要求 21.6.4 固化模胎 21.6.5 铣切模胎 21.6.6 装配型架 21.6.7 检验型架 21.6.8 协调依据及容差分析 21.7 胶接质量检测和胶接性能测试 21.7.1 胶接质量检测 21.7.2 胶接性能测试 21.8 胶接铝蜂窝夹层结构 21.8.1 蜂窝夹层结构简介 21.8.2 蜂窝夹层结构的制造 21.9 特种胶接结构简介 1 铝合金胶接复合层板21.9. 21.9.2 纤维增强铝合金胶接层板 21.9.3 芳纶纸蜂窝芯材结构 21.9.4 消音蜂窝壁板制 造 思考题 参考文献 第二十二章 数字测量技术及其应用 22.1 三坐标测量机系统 22.1.1 三坐标测量机的基本性能 22.1.2 三坐标测量机的机械系统 22.1.3 数控三坐标测量机 CNC 系统 22.1.4 三坐标测量机的软件系统 22.1.5 三坐标测量机的选用原则 22.1.6 测量实例 22.2 计算机辅助电子经纬仪(CAT)工业测量系统及其应用 22.2.1 CAT 系统的组成及其特点 22.2.2 CAT 系统的建立 22.2.3 CAT 系统工作原理 22.2.4 对飞机装配型架设计的影响 22.2.5 型架制造 22.2.6 应用中发现的问题及其解决方法 22.2.7 CAT 使用中应注意的基本问题 22.2.8 CAT 技术的应用情况 22.3 数字测量技术及其应用的发展 1 数字测量技术的应用日益广泛22.3. 22.3.2 非接触式测量的三坐标测量机 22.3.3 基于激光测量的逆向工程 22.3.4 注重测量软件的发 展 思考题 参考文献 13 第二十三章 飞机制造业中的质量保证体系 23.1 概论 23.1.1 质量管理发展概况 23.1.2 几个基本质量概念 .1.3 质量管理和质量保证的标准化23 23.1.4 制造过程质量控制的主要统计技术 23.2 飞机质量工程的几个重要环节 23.2.1 制造过程 23.2.2 特种工艺控制 23.2.3 工量具设备校准和控制 23.2.4 工装管理和控制 5 不合格品审理控制系统23.2. 23.2.6 印章与合格证控制 23.2.7 架次记录控制 23.3 先进质量体系 23.3.1 基本质量体系(BQS) 23.3.2 先进质量体系(AQS) 23.3.3 先进质量概念 23.3.4 AQS 的实施过程 23.3.5 AQS 的主要环节 思考题 参考文献 14 缩略语表 A&I(Assembly and Installation)装配和安装 A/P(Airplane)飞机 AAFDS(Aircraft Assembly Flow Design System)飞机装配流程设计系统 AAO(Advance AO)先行装配指令 AC(Action Code)行为代码 ACC(Area/Assembly Control Code)区域控制码或装配控制码 ACCP(Area Control Code Position)区域控制码位置 ACL(Airplane Configuration Library)飞机构型库 ACM(Advanced Composite Material)先进复合材料 ADC(Automated Discrepancy Control)自动报废控制 ADCN(Advance Drawing Change Notice)先行图纸更改单 ADL(Application Data List)应用数据表 ADP(Automatic Data Processing)自动数据处理 AIN(Aircraft Identification Number)飞机标识号 AJ(Assembly Jig)装配夹具 AM(Agile Manufacturing)敏捷制造 AML (Airplane Modules List)飞机模块表 ANT (Antenna)天线 AO(Assembly Order)装配指令 AO (Assembly Outline)装配大纲 APL (Automated Parts List)自动零件表 APLG(Automated Part List Generator)自动零件表生成程序 APR(Automated Parts Release)自动零件发放 APU(Auxiliary Power Unit)辅助动力装置 AQS(Advanced Quality System)先进质量体系 ARALL(Aramid Aluminium Laminate)基于芳纶纤维层板 ASBR(Airplane Specific Build Record)飞机特定建造记录 ASCT(Airplane Specific Configuration Table)飞机特定构型表 ASSY(Assembly)装配 ATO(Assemble To Order)为定单装配 AWO(Assembly Work Order)装配工作指令 BAC(The Boeing Company Standard)波音公司标准 BASS(Boeing Automated Scheduling System)波音自动进度系统 BBL(Body Buttock Line)机身纵剖面线 BCAG(Boeing Commercial Airplane Group)波音商用飞机分部 BMS(Boeing Material Specification)波音材料规范 BOM(Bill Of Material)物料表 BP(Bounded Plane)有界平面 BQS(Basic Quality System)基本质量体系 B–rep(Boundary Representation)边界表示法 C/S(Client/Server)客户机/服务机 CAD (CATIA Data Access)CATIA 数据存取 15 CAD(Computer Aided Design)计算机辅助设计 CAE(Computer Aided Engineering)计算机辅助工程 CAM(Computer Aided Manufacture)计算机辅助制造 CAPP(Computer Aided Process Planning)计算机辅助工艺规划 CAT(Computer Aided Theodolite)计算机辅助电子经纬仪 CATIA(Computer–Aided–Three–Dimensional Interactive Application)计算机辅助三维交互设 计应用 CCB(Configuration Control Board)构型控制委员会 CCM(Coordinate Measuring Machine)坐标测量机 CCS(Certification Control System)检定控制系统 CDM(CATIA Data Management)CATIA 数据管理 CDND(Customer–Driven，Newly defined)顾客驱动、新设计 CDPD(Customer–Driven，Previously delivered)顾客驱动、提前交付 CDS(Commitment Development Schedule)承诺进度计划 CE(Calibration Equipment)校准设备 CI(Customer Item)客户项目 CIMS(Computer Integrated Manufacturing System)计算机集成制造系统 CIP(Critical Installation Point)关键安装点 CIS(Customer Introduction/Reorder System)客户订货说明系统CL(Centerline)中心线 CM(Composite Material) 复合材料 CM(Configuration Management)构型管理 CNC(Computerized Numerical Control)计算机数控 COTS(Commercial Off–The Shelf Software)商品化软件 CPD(Concurrent Product Definition)并行产品定义 CQI(Continuous Quality Improvement)连续质量改进 CRP(Capacity Requirements Planning)能力需求计划 CS (Coordination Sheet)协调单 CSG(Constructive Solid Geometry)体素构造法或构造实体几何 CSOS(Customer–Specific Option Selection)顾客特定选择方案 CTR(Center)中心 DAS(Digital Assembly Sequence)数字化装配过程设计 DBT(Design Built Team)产品协同设计组(设计建造组)DCAC/MRM(Define and Control Airplane Configuration/Manufacturing Resource Management) 飞 机构型定义及控制/制造资源管理 DCN(Drawing Change Notice)图纸更改单 DDR(Drawing Data Record)图纸数据记录 DDS(Drawing Data Sheet)图纸数据单 DEV (Deviation)偏差 DFA(Design For Assembly)为装配而设计 DFM (Design For Manufacturing)为制造而设计 DFP (Design For Production)面向生产的设计 DI (Discrepancy Item)偏差项目 DIA(Diameter) 直径 16 DIP(Digital Inboard Profile)数字化内部轮廓 DIRRECT(Digital Information Repository for Release, Exchange, Control, Tracking)用于发放、 交 换、控制和跟踪的数字信息库 DNC(Direct Numerical Control or Distributed Numerical Control)直接数字控制或分布式数字 控制 DPA(Digital Preassembly)数字化预装配 DPD (Digital Product Definition)数字化产品定义 DPL (Drawing Parts List)图纸零件表 DRR(Drawing Release Record)图纸发放记录 DSS(Decision Support System)决策支持系统 DTD(Digital Tool Definition)数字化工装设计 DWG(Drawing)图 纸 E/E(Electronics/Electricity)电子/电气 EAMR(Engineering Advance Material Request)工程先期物料需求 E–BOM(Engineering Bill Of Material)工程物料表 ECM(Engineering Memo)工程更改记录 ECS(Environmental Control System)Change 环境控制系统 EDC(Engineering Data Control)工程数据控制 EPIC(Electronic Pre–Assembly Integration On CATIA)在 CATIA 系统上的电子预装配集成 EPR(Engineering Part Release)工程零件发放 ERP(Enterprise Resource Planning)企业资源计划 ESDS(Engineering Standards Distribution System)工程标准分发系统 ETM(Effectively/Tabulation Management)有效性配套管理 EWS(Engineering Work Statement)工程工作说明 EXTR(Extrusion)挤压 F/A(Final Assembly)总装配 FAA(Federal Aviation Agency)联邦航空局 FAB(Fabrication)制造 FCS(Flight Control System)飞行控制系统 FO (Fabrication Outline)零件制造大纲 FRR(Failure & Rejection Report)故障拒收报告 FT(Fabrication FT(Feature Technology)Tool)零件制造工艺装备 特征技术 FTBO(Flow Time Between Operation)停工等待时间 FWO(Fabrication Work Order)制造工作指令 FWO (Flight Work Order)飞机工作指令 GA(Gage)量规 GORD(General Operations Requirement Document)通用运作要求文档GSD(Global Shape Deformation)整体外形修改 GSE(Ground Support Equipment)地面支持装备 GSM(Generative Shape Modeling)通用外形造型 GT(Group Technology)成组技术 17 H/T(Heat Treat)热处理 HVC(Hardware Variability Control)硬件可变性控制 I(E((Industrial Engineering)工业工程 IBOM(Integrated Bill Of Material)集成物料表 ICM (Intelligent Composite Material)智能复合材料 IDM(Integrated Data Management)集成数据管理 IDR(Integrated Design Review)综合设计评审 Initial Graphics Exchange Specification)原始图形信息交换规范IGES( IM(Inventory Management)库存管理 IML(Inside Mold Line)内模线 INSTL (Installation)安装 IP(Index Plan)定位计划 IP(Installation Plan)安装计划 IPT(Integrated Product Team)产品协同设计组(集成产品组) IRP(Intelligent Resource Planning)智能资源计划 IS(Integrated Scheduling)集成进度计划 ISO(International Standardization Organization)国际标准化组织 IWS(Initial Work Statement)初始工作说明 IWS(Integrated Work Statement)综合工作说明 JIT(Just In Time)适时 KC(Key Characteristics)关键特性 LCL(Lower Control Limit)下控制界限 LH(Left Hand)左手方向 LT(Layout Template)模线样板 M(E((Manufacturing Engineering)制造工程 MAIDS(Manufacturing Assembly and Installation Data System)装配和安装数据系统 MC(Material Code)物料代码 MCD(Master Control Drawing)主控制图 MCM(Machine Controlled Medium)机床数控介质 MDD(Master Dimension Definition)主尺寸定义 MDS(Master Dimension Surface)主尺寸表面 MED(Manufacturing Engineering Document)制造工程文档 MED(Manufacturing Enhanced Dataset)制造拓延数据集 MG(Master Gage)主量规 MIMP(Manufacturing Interface Management Plan)制造界面管理计划 MIS(Manufacturing Information System)制造信息系统MLT(Module Lead Time)模块提前期 MM(Master Model)主模型 MP (Manufacturing Plan)制造计划 18 MPL(Modules Parts List)模块零件表 MPPL(Manufacturing Parts List)制造零部件零件表 MPS(Master Production Schedule)主生产计划 MRL(Manufacturing Reference List)制造参考表 MRP(Material Requirement Planning)物料需求计划 MRP?(Manufacturing Resources Planning)制造资源规划 MSN(Manufacturing Serial Number)制造系列号 MSUP(Master Schedule Update Program)主进度更新程序 MT(Master Tool)标准工艺装备 MTO(Make To Order)为定单生产 MTS(Make To Stock)为库存生产 MU(Mock Up)样件、样机 Manufacturing Work Statement)制造工作说明MWS( NC(Numerical Control)数字控制 NHA(Next Higher Assembly)下一级装配件 O&IR(Operation and Inspection Records)操作检验记录 OLP(On–line Planning System)在线计划系统 OLT(Option Lead Time)选型提前期 OML(Outside Mold Line)外模线 OP(Operating Procedure)操作步骤 OPSP(Outside Production Specification Plans)外部生产规范计划 OSCE(Operation Spares Configuration Environment)操作备用构型环境 PADL(Part and Assembly Description Language)零件和装配描述语言 PADMAN(Pad Manager)飞机制造信息管理系统 P–BOM(Process Bill Of Material)工艺物料表 PCM(Photo Contact Master)明胶板模线 PCOS(Purchasing Control Online System)采购控制联机系统 PD(Product Definition)产品定义 PDM(Product Data Management)产品数据管理 PED(Production Engineering Document)生产工程文档 PF(Process Flow)工艺流程图 PI(Production Illustration)生产图解 PICS(Parts Inventory and Control System)零件库存和控制系统 PICS(Production/Parts Inventory and Control System)生产/零部件库存和控制系统 PIN (Program Identification Number)项目标识号 PL(Parts List)零件表 PM(Procurement Management)采购管理 PM(Product Manager)产品管理器 PMO(Product Management Organization)产品管理部门 POM(Purchase Order Management)采购订单管理 POS(Position)工位 PP(Parametric Patch)参数曲面片 19 PP(Production Plan)生产计划 PPT(Perishable Portable Tool)手提易损工具 PSDL(Picture Sheet Data List)图纸数据表 PSM(Product Structure Management)产品结构管理 PTE(Production Test Equipment)生产测试设备 PTP(Protect The Product) 产品防护装置 QA(Quality Assurance)质量保证 QC (Quality Control)质量控制 QM (Quality Management)质量管理 RAMM(Rapid Agile Metrology for Manufacturing)用于制造的快捷测量学 RCCP(Rough Cut Capacity Planning)粗能力计划 RE(Reverse Engineering)逆向工程 REDARS(Reference Engineering Data Automated Retrieval System)工程参考数据自动检索系 统 REV(Revision)修订版 RI (Remove Item)拆卸项目 RS (Ruled Surface)直纹面 SCD(Specification Control Drawing)规范控制图 SCM (Simplified Configuration Management)简化构型管理 SCP(Supplier Custom Part)供应商定制件 Supplier Custom Parts List)供应商定制零件表 SCPL( SFC(Shop Floor Control)车间作业控制 SLT(Supplier Lead Time)供应商提前期 SOLS(Scheduled Order Listing System)进度订单列表系统 SONIC(Spares Ordering and Non–stop Inventory Control System)备件订单和零库存控制系统 SOW(Statement Of Work)工作说明 SPC(Statistical Process Control)统计过程控制 SPPL(Supplier Planning Parts List)供应商计划零件表 SROA(Scheduled Requirements and Order Analysis System)进度需求和定货分析系统SSP(Supplier Specification Plan)供应商规范计划 SSPD Source of Product Data)单一产品数据源 STA(Single (Station)站位 STDS(Standards)标准 STEP(STandard of Exchange for Product data model)产品数据模型交换标准 T/H(Tool Hole)工具孔 TBS(Tailored Business Stream)精简作业流程 TD(Tool Design)工装设计 TDR(Tool Design Request)工装设计需求 TF(Tool Fab)工装制造 TIP(Tool Index Plan)工装定位计划 TMM(Tailored Materials Management)改进物料管理 20 TO(Tool Order)工装指令 TQC(Total Quality Control)全面质量控制 TQCS(Time，Quality，Cost，Service)周期、质量、成本、服务 TQM(Total Quality TT(Transportation Time)运输时间 Management)全面质量管理 TW(Team Work)工作团队 UCL(Upper Control Limit)上控制界限 UPSS(Unit Production Assembly Schedule)单架生产装配进度计划 VE(Virtual Enterprise)虚拟企业 WBL(Wing Buttock Line)机翼纵剖面线 WBS (Work Breakdown Structure)工作分解结构 WCP (Wing Chord Plane)机翼弦平面 WIRS(Wire Information and Release System)导线电缆信息发放系统 WL(Water Line)水线 WO(Work Order)工作指令 21 第一章 世界飞机制造业发展状况 1.1 世界飞机制造业概况 .................................................................................................................1 1.1.1 世界飞机制造业发展简史..................................................................................................1 1.1.2 飞机制造业的特点............................................................................................................2 1.1.3 现代飞机制造业发展趋势................................................................................................41.2 我国航空工业状况 ...................................................................................................................6 1.2.1 发展简史..............................................................................................................................6 1.2.2 发展现状和前景..................................................................................................................6 1.2.3 台湾省飞机制造业状况......................................................................................................71.3 我们面临的挑战 .......................................................................................................................8 1-0 1-0