近幾年，隨著(zhù)國產(chǎn)大飛機項目和第四代飛機項目的順利推進(jìn)，航空制造業(yè)已不同于傳統意義上的機械制造業(yè)，它是當今各種先進(jìn)技術(shù)的綜合利用，集機械、電子、光學(xué)、信息科學(xué)、材料科學(xué)、生物科學(xué)、激光學(xué)、管理學(xué)等最新成果為一體，是多學(xué)科交叉、技術(shù)密集的高科技領(lǐng)域，其發(fā)展水平標志國家的頂尖制造技術(shù)水平，對整個(gè)裝備制造業(yè)的發(fā)展起著(zhù)引領(lǐng)的作用。

　　航空制造技術(shù)對保證航空產(chǎn)品的性能、縮短研制周期、降低成本以及提高可靠性起著(zhù)決定性的作用。航空先進(jìn)制造技術(shù)不僅包括制造工藝與裝備技術(shù)，還包括制造系統管理技術(shù)、信息化及數字化集成技術(shù)以及為研究開(kāi)發(fā)這些專(zhuān)用的技術(shù)而建設的實(shí)驗室和工程中心等。在第十三屆中國國際機床展覽會(huì )（CIMT2013）開(kāi)展前一天舉行的召開(kāi)的“創(chuàng )新·可持續發(fā)展”高層國際論壇上，沈陽(yáng)飛機工業(yè)（集團）有限公司總經(jīng)理袁立向與會(huì )人員詳細介紹了新一代飛機的制造特點(diǎn)和關(guān)鍵制造技術(shù)。

　　輕量化、隱身性、長(cháng)壽命成為新一代飛機的標簽

　　袁立表示，隱身技術(shù)的進(jìn)步是飛機設計和制造技術(shù)進(jìn)步的最直觀(guān)、最顯著(zhù)表現。而輕量化、長(cháng)壽命、整體結構等則是新一代飛機最顯著(zhù)的特點(diǎn)。

　　“從第一代飛機的鈑金成型、機械連接、焊接工藝到第二代飛機的復合材料、夾層結構、整體壁板結構，再到第三代飛機的結構整體化、精確加工成型工藝和高抗疲勞連接技術(shù)，直到第四代飛機大量采用復合材料和金屬的大型、整體結構件，并廣泛采用高效精密制造、自動(dòng)裝配技術(shù)和數字化技術(shù)。每一代飛機都有顯著(zhù)的技術(shù)特點(diǎn)，而這些特點(diǎn)也基本都是同時(shí)代機械制造技術(shù)的最高水平。”袁立介紹說(shuō)。

　　據袁立介紹，新一代飛機的輕量化、隱身性、長(cháng)壽命、多結構和快速響應等特點(diǎn)，要求新一代飛機大量采用新材料、新結構、新加工方法和新裝配模式。如復合材料、鈦合金、鋁鋰合金等新材料的大量使用，結構件整體化、翼身融合等新結構的推廣，超塑成形、激光快速成型、鏡像銑切等新加工方法應用，柔性工裝、自動(dòng)制孔、自動(dòng)鉚接、自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)等新裝配模式的采用。“第四代飛機采用整體結構、翼身融合、S進(jìn)氣道等新結構，可以滿(mǎn)足飛機輕量化和隱身性的要求，如新型T50的零件數量?jì)H僅是Su27的1/4。超塑成形/擴散連接、蒙皮鏡像銑切、柔性多點(diǎn)成形、激光快速成形等新加工方法不斷涌現，則滿(mǎn)足了新一代飛機輕量化、長(cháng)壽命、多構型等需求。”袁立認為。

　　袁立同時(shí)表示，傳統的裝配模式數量多、檢修路線(xiàn)長(cháng)、占地面積大、制造周期長(cháng)，已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足新一代飛機的裝配要求。新型裝配模式對于研制型飛機的柔性可重構要求，具有柔性化、數字化、快速響應、研制周期短等特點(diǎn)。對于批量生產(chǎn)飛機的自動(dòng)化生產(chǎn)流程的要求，具有自動(dòng)化、數字化、精準化和智能化的特點(diǎn)。

　　一體化、數字化、柔性化成為制造技術(shù)的關(guān)鍵

　　對于最新的飛機制造技術(shù)，袁立介紹說(shuō)，新一代飛機制造的關(guān)鍵技術(shù)主要包括一體化設計制造技術(shù)、數字化精準制造技術(shù)、結構件整體加工技術(shù)、數字化精準定位、測量技術(shù)、柔性化快速制造技術(shù)等。其中，一體化設計制造技術(shù)是指包括知識庫、標準規范等知識維的智力資源，工藝、工裝、綜合航電、功能系統、機體機構等空間維的各專(zhuān)業(yè)協(xié)同設計，零件和產(chǎn)品、加工和檢驗等時(shí)間維的并行設計。

　　數字化精準制造技術(shù)包括機加零件精準制造、鈑金零件精準成型、復材零件精準成型、鈦合金焊接技術(shù)、激光、電子束快速成型、系統附件精密制造技術(shù)、鍛鑄間近凈成型等。其中，機加零件精準制造又包括高效數控加工技術(shù)、鈦合金高效加工技術(shù)、精密/超精密加工技術(shù)、鈦合金標準件制造技術(shù)和數字測量技術(shù)。

　　“鈑金零件精準成型包括沖壓、蒙拉、橡皮囊成型、高溫熱成形、型材拉伸、導管彎曲、導管內高壓漲形、超塑性成型等鈑金成型工藝，應用鈑金仿真分析軟件進(jìn)行復雜成型分析，可以提高鈑金制造能力，消除起皺、回彈等問(wèn)題。”袁立表示，蒙皮作為構成飛機氣動(dòng)外形的關(guān)鍵零件，具有多品種、小批量、形狀復雜、成形精度要求高等特點(diǎn)，可以建立基于柔性多點(diǎn)工裝、蒙皮壁板零件銑削加工工裝等裝備的數字化蒙皮成形生產(chǎn)線(xiàn)（成型、切邊、化銑、刻型等）。

　　“超塑成形/擴散連接可代替構件傳統的鉚接、螺接、膠接等連接方法，有效降低零件重量和減少零件數量，實(shí)現構件的整體制造。”袁立介紹說(shuō)，“以波音737熱防護板為例，傳統設計需要32個(gè)鈷鎳鐵合金零件，采用SPF/DB設計之后，只需要2個(gè)Ti-6Al-4V零件，重量降低了27.3磅，減少68%的制造成本。”

　　據袁立介紹，復材零件精準成型包括復合材料構件激光定位鋪貼成型、帶加強筋壁板膠接共固化、大型雙曲度復合材料壁板制造、復合材料承力梁、肋及接頭零件制造、復合材料模具制造、復合材料的無(wú)損探傷技術(shù)等。而鈦合金焊接技術(shù)包括焊接工藝過(guò)程數字仿真、基礎工藝參數研究、優(yōu)化工藝設計、控制焊接收縮與變形、電子束焊、激光焊等自動(dòng)化焊接。

　　“激光、電子束快速成型則主要是指3D打印技術(shù)，通過(guò)3D CAD建模、分層處理生成加工路徑，熱源溶化金屬材料，進(jìn)而形成異形、復雜、難加工的金屬零件。”在袁立看來(lái)，隨著(zhù)3D打印技術(shù)的成熟，未來(lái)航空制造領(lǐng)域將有大量的應用。

　　袁立表示，數字化精準定位、測量技術(shù)包括基于全三維模型的檢測、零部件的快速檢測設備（三維照相機、激光裝置等）、測量輔助裝置（機械臂、轉臺等）、與全三維模型快速比對分析處理軟件等。自動(dòng)化輔助運輸則是指氣墊運輸技術(shù)與測量定位技術(shù)（iGPS）、數字技術(shù)相結合，實(shí)現飛機部件在對接過(guò)程中的平穩運輸，大大提高了飛機裝配的工作效率和質(zhì)量。

　　柔性化快速制造技術(shù)主要是指數字化柔性生產(chǎn)線(xiàn)，包括柔性工裝、自動(dòng)制孔鉚接、數字化檢測、自動(dòng)化輔助運輸、信息化集成管理。其中，柔性工裝主要是指后機身柔性工裝平臺、后機身自動(dòng)制孔柔性翻轉工裝平臺、翼身整體機構后段數字化柔性工裝、大部件對接柔性裝配系統等可實(shí)現柔性化的工裝。自動(dòng)制孔鉚接主要是通過(guò)爬行機器人自動(dòng)制孔設備、數控托盤(pán)-D型自動(dòng)鉆鉚接設備、機器人托架-C型自動(dòng)鉆鉚接設備等實(shí)現自動(dòng)化，具備自動(dòng)鉆孔、自動(dòng)選釘、送釘、自動(dòng)鉚接、銑削、涂膠等功能。袁立表示，以F35數字化柔性裝配生產(chǎn)線(xiàn)為例，就包括面向裝配的整體化、模塊化設計、激光跟蹤監測技術(shù)、自動(dòng)化柔性定位系統、大部件自動(dòng)化對接系統、先進(jìn)鉆孔系統和自動(dòng)化輔助設備等。