飛機機體制造要經(jīng)過工藝準(zhǔn)備、工藝裝備的制造、毛坯的制備、零件的加工、裝配和檢測等諸多過程。

歷經(jīng)半個世紀(jì)的發(fā)展，我國飛機制造科研能力與世界先進(jìn)水平還存在一定的差距，特別是飛機制造的關(guān)鍵技術(shù)有待突破，設(shè)計人才有斷層，風(fēng)險較大，資金短缺等嚴(yán)重等制約了行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展和品質(zhì)的提高。

飛機制造中采用不同于一般機械制造的協(xié)調(diào)技術(shù)（如模線樣板工作法）和大量的工藝裝備（如各種工夾具、模胎和型架等），以保證所制造的飛機具有準(zhǔn)確的外形。工藝準(zhǔn)備工作即包括制造中的協(xié)調(diào)方法和協(xié)調(diào)路線的確定（見協(xié)調(diào)技術(shù)），工藝裝備的設(shè)計等。

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金工廠提供。飛機上還有大量鍛件和鑄件，如機身加強框，機翼翼梁和加強肋多用高強度鋁合金和合金鋼鍛造毛坯，這些大型鍛件要在300～700兆牛（3～7萬噸力）的巨型水壓機上鍛壓成形。

數(shù)字化三維設(shè)計

國內(nèi)飛機制造企業(yè)經(jīng)過長期的三維工藝設(shè)計與仿真、CAX／CAPP／MES系統(tǒng)集成等技術(shù)的研究，突破了基于模型的定義（MBD）、三維工藝設(shè)計可視化、三維裝配過程仿真驗證及優(yōu)化、三維工作指令的創(chuàng)建、發(fā)放及瀏覽、多系統(tǒng)集成和業(yè)務(wù)流程優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，構(gòu)建了體系完整的、能支撐裝配、機加、鈑金、冶金等各類工藝設(shè)計業(yè)務(wù)需求的三維化、系統(tǒng)化、集成化的企業(yè)級數(shù)字化工藝設(shè)計平臺，實現(xiàn)了傳統(tǒng)二維工藝設(shè)計制造體系向三維數(shù)字化工藝設(shè)計制造體系的成功轉(zhuǎn)型。

飛機總體設(shè)計階段，制造企業(yè)已開始進(jìn)行工藝總方案設(shè)計，并通過采用基于成熟度的協(xié)同工藝審查的方法，依據(jù)設(shè)計成果，同步展開后續(xù)工藝策劃工作，包括裝配協(xié)調(diào)、零件制造技術(shù)、工藝分離面、部件裝配圖表等一系列工藝指導(dǎo)性文件的定義與編制。

在三維工藝模式下三維數(shù)據(jù)（模型等）替代了二維工程圖紙和紙質(zhì)工藝指令。三維工藝電子數(shù)據(jù)包（指令）成為生產(chǎn)現(xiàn)場工作的技術(shù)依據(jù)，通過工藝設(shè)計平臺與生產(chǎn)管理系統(tǒng)的集成，將三維工藝指令等工藝數(shù)據(jù)信息發(fā)放到車間生產(chǎn)現(xiàn)場，并以三維的、動態(tài)的、交互式的定制界面展示、描述工藝過程，將生產(chǎn)工藝、人員、設(shè)備、工裝及工具等資源信息有效集成，通過直觀的界面顯示產(chǎn)品的設(shè)計結(jié)構(gòu)關(guān)系、工藝結(jié)構(gòu)關(guān)系和幾何模型，顯示工藝仿真過程和工裝使用定位方法，顯示與仿真過程相應(yīng)的操作說明等，使工人按指令進(jìn)行操作，準(zhǔn)確快速地查閱工藝過程中需要的信息，提高工作的準(zhǔn)確性和效率。

三維工藝設(shè)計與仿真、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)場工作環(huán)境，使現(xiàn)場工人容易理解，減少了操作錯誤，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)計技術(shù)的深入應(yīng)用必將推動我國飛機制造業(yè)的快速發(fā)展。

部件機械加工

飛機制造業(yè)中的工藝裝備一般指機械加工夾具、裝配型架、鈑金模具、焊接夾具、測量檢驗夾具等。機械加工是獲得飛機零件最終形狀和精度的最主要方法，而機床夾具在保證飛機零件機械加工質(zhì)量和工裝加工效率方面起到重要作用。

飛機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，是目前飛機結(jié)構(gòu)件機械加工的主要方法。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)件種類包括機翼大梁、壁板、梁間肋、框、大型支撐接頭和對接接頭等，這些結(jié)構(gòu)件除具有槽腔多、壁厚薄、精度高等特點外，需要滿足飛機變斜角理論曲面等飛機機翼結(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，夾具重新組合轉(zhuǎn)換時間在2h左右，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率。飛機上的大型整體結(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。

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

激光焊接技術(shù)

大飛機機體制造應(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)用到飛機產(chǎn)品的制造上。

大飛機制造過程中，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，同時也是飛機機體及發(fā)動機容器、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復(fù)雜的整體，大大簡化了構(gòu)件整體加工的工序。

在大飛機機體研制中，有針對性的進(jìn)行了大量激光焊接基礎(chǔ)技術(shù)研究。對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，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)計對產(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，裝配時裝配困難。

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