三、飛機制造裝配中的互換和協調飛機結構的特點飛機制造的特點飛機生產的模式保證協調性和互換性是飛機制造裝配中的主要矛盾和中心問題！質量要求成本要求（一）互換和協調的基本概念

飛機批量生產要求其結構零、組、部件具有一定的互換性和嚴格的協調性。

互換性是產品相互配合部分的結構屬性，它指同名零、組、部件在幾何尺寸、形位參數和物理、機械性能各方面都能相互取代而具有的一致性。

協調性指有協調關系（配合、對應關系等）的幾何尺寸、形位參數都能兼容而具有的一致性。協調性是保證互換性的必要條件；達到了協調性的結構元件，并非都具有互換性；達到了互換性的結構元件，必然具有協調性。(舉例說明:齒輪與主軸的配合）飛機制造裝配的經驗證明，單純靠采用公差配合制度和各種傳統的通用量具很難保證上述飛機制造的互換協調要求。分類按性質分類使用互換性生產互換性外部互換性內部互換性完全互換不完全互換（替換）按互換部位按互換級別互換性的分類使用互換性：為了保證飛機的正常使用，對在使用中可能損壞的機體部件、組合件（如機翼、尾翼、活動面、各種艙門、口蓋）或成品件（如發動機、特種設備、儀表、油箱等），要求具有不經挑選和補充加工就能更換，并在更換后不影響飛機使用性能的要求。生產互換性：為了保證生產的正常進行，對飛機的零件、裝配件、段件和部件在裝配或對接時，不經挑選或修配就能滿足裝配或對接要求而不影響產品裝配質量的特性。要求具有生產互換性的范圍比使用互換性的范圍要廣得多。外部互換性：機體和成品件的互換性。內部互換性：機體內各結構單元的互換性。不完全互換（替換性）：更換某些具有復雜配合形狀的組合件或部件，允許在現場進行修配或補充加工來達到使用要求。（二）飛機制造中的互換要求1.氣動力外形的互換要求－－組合件和部件本身的氣動力外形互換－－組合件、部件與相鄰件相對位置技術要求2.部件對接接頭的互換要求－－對接配合部位的協調要求－－對接處間隙要求－－對接處切面外形吻合性要求3.強度互換要求4.重量（包括重心）互換要求

四、保證互換協調的尺寸傳遞原理

1.保證協調準確度的基本方法

2.按獨立制造原則進行協調

3.按相互聯系原則進行協調4.按相互修配原則進行協調5.三種尺寸傳遞原則的應用

從保證飛機產品幾何準確度的角度看，產品的制造過程就是將產品圖樣上的理論尺寸以最小的誤差傳遞到產品上去的過程。傳統的飛機制造模式中，飛機零件大多為鈑金件，不能用一般的機械加工方法來制造，而是利用大量的標準和專用的工藝裝備來制造，這些工藝裝備能以實物模擬量體現產品的尺寸和形狀。在將這些零件裝配成組合件和部件時，其裝配準確度和互換性的保證方法也不能像一般機械產品那樣靠零件的制造準確度本身來保證，而必須要裝配工藝裝備來保證。

在飛機制造中，將產品理論尺寸傳遞到工藝裝備上去往往要經過很多傳遞環節和多次反復移形過程。在制訂產品的裝配和協調方案時，要注意選擇合理的、能保證各類工藝裝備協調的尺寸傳遞體系（協調路線）。

工藝裝備的協調路線是：根據所采用的尺寸傳遞體系說明，由產品圖紙通過實物模擬量（模線、樣板、標準工藝裝備）或數字信息（產品幾何數學模型），將機體上某一配合或對接部位中一個或一組協調的尺寸和形狀，傳遞到有關工藝裝備上去的傳遞環節、傳遞關系和傳遞流程圖。1.保證協調準確度的基本方法

無論是采用一般機械制造中的公差配合制度，還是采用模線樣板方法作為飛機制造中保證互換性的方法，產品互換性的基礎都是保證制造準確度與協調準確度。

圖紙量具工藝裝備產品尺寸傳遞過程制造準確度：飛機零件、組合鍵或部件的制造實際形狀和尺寸與飛機圖紙上所規定的公稱尺寸相符合的程度；協調準確度：兩個相配合的零件、組合件或部件之間配合部分的實際形狀和尺寸相符合的程度。為保證飛機裝配質量，在飛機制造中首要保證協調準確度；零部件的制造準確度越高，裝配時的協調準確度越高；

顯然要使兩個相互配合的零件的同名尺寸相互協調，它們的尺寸傳遞過程之間就必然存在一定的聯系。如圖所示，零件A和零件B是要相互協調的。假定LA和LB是協調尺寸，則它們的形成經過了許多次尺寸傳遞，其中有的是兩個尺寸公共的環節，有的尺寸是兩個尺寸各自的環節，后者將產生兩個尺寸的協調誤差ΔAB。保證協調準確度的基本方法聯系因數K（表示兩個零件在尺寸傳遞過程中的聯系緊密程度）：m＝1,獨立制造原則；m↑,相互聯系原則；m→1，即m=min(n1,n2),且n2＝n1+1(或n1＝n2+1),相互修配原則。2.按獨立制造原則進行協調

制造誤差的方程式可以寫成下列形式：

因此，A和B零件尺寸的協調誤差可由下式確定：

協調誤差帶公式為：L1LiLnL1LiLnL1LiLnL1LiLn

相互配合的零件，按獨立制造原則進行協調時，協調準確度實際上要低于各個零件本身的制造準確度。為保證兩個零件具有比較高的協調準確度，就要求各個零件應具有更高的制造準確度。按獨立制造原則進行協調3.按相互聯系原則進行協調當零件按相互聯系制造原則進行協調時，零件之間的協調準確度只取決于各零件尺寸單獨傳遞的那些環節，尺寸傳遞過程中的公共環節的準確度并不影響零件之間的協調準確度。制造誤差的方程式可寫成下列形式：

因此，A和B零件尺寸的協調誤差可由下式確定：協調誤差帶公式為：按相互聯系原則進行協調

如果其它條件相同，采用獨立制造和相互聯系制造兩種不同的協調原則時，即使零件制造準確度相同，但卻得到不同的協調準確度。按相互聯系制造原則能得到更高的協調準確度。而且在尺寸傳遞過程中公共環節越多，協調準確度也就越高。

采用相互修配原則進行協調時，協調準確度僅決定于將A零件的尺寸傳遞給B零件時這一環節的準確度。

4.按相互修配原則進行協調

這種協調原則的聯系系數K最大。在一般情況下，這種協調原則比按相互聯系制造原則能夠達到更高的協調準確度。

制造誤差的方程式可寫成下列形式：

A和B零件尺寸的協調誤差可由下式確定：

協調誤差帶公式為：按相互修配原則進行協調按相互修配原則進行協調5.三種尺寸傳遞原則的應用

根據飛機構造和制造特點，對于與氣動外形有關的零件，要達到較高的制造準確度比較困難，或者在經濟上不合理。但是為了保證互換，首先必須保證協調準確度。實際上，在飛機生產中出現的問題大量是協調方面的。若采用獨立制造原則，為達到協調準確度要求，就必須對零件制造準確度提出更高的要求。這一點用目前常規的制造方法難以做到。

三種尺寸傳遞原則的應用

形狀復雜的零件采用相互聯系制造原則。在制造過程中，將那些技術難度大、制造準確度不可能達到很高的環節，作為尺寸傳遞的公共環節，這樣就能顯著地提高零件之間的協調準確度。由于飛機構造上的特點，采用這種原則保證協調具有特別重要的現實意義。而獨立制造原則僅適用于那些形狀比較簡單的零件，如起落架、操縱系統等機械加工件零件。

三種尺寸傳遞原則的應用

采用獨立制造原則便于組織生產，能夠平行、獨立地制造零件、組合件或部件，以及各種工藝裝備。故擴大了制造工作面，有利于縮短生產準備周期，也便于開展廣泛的合作。而當采用相互聯系制造原則時，生產中所用的工藝裝備都必須按一定的協調關系依次制造，顯然使生產周期加長。

三種尺寸傳遞原則的應用

按相互修配原則進行協調，雖然能夠保證零件之間有很好的協調性，但不能達到零件互換性的要求。同時，修配勞動量達，裝配周期長。只有在其它協調原則在技術上和經濟上都不合理，而且不要求零件具有互換性時，才采用這種協調原則。一般在飛機成批生產中盡量少用，在飛機試制中應用較多。

CAD/CAM技術的迅速發展,為在飛機制造中廣泛使用獨立制造原則創造了條件。飛機的外形可以通過建立相應的數學模型來準確地加以描述，飛機結構件的幾何形狀和尺寸也可以存貯在計算機里。在此基礎上，產品的幾何信息就直接傳遞給計算機繪圖設備和數控加工設備，以輸出圖形和進行加工。五、飛機裝配準確度的協調系統對協調路線的設計要求用模線－樣板方法協調產品的形狀和尺寸是飛機制造的特點。從飛機圖紙傳遞形狀和尺寸到所制造的零件與產品上的過程中，伴隨著形狀和尺寸的轉移，誤差積累，最終得到產品的最后形狀和尺寸。由此可見，協調路線設計得如何，直接影響到產品得準確度－制造準確度和協調準確度，因此，對尺寸傳遞體系的基本要求是：保證飛機零件、組合件、段件和部件的互換性，即保證它們主要的幾何參數--------外形、接頭和分離面的互換性。從模線、樣板、工藝裝備直到零件的形狀和尺寸，其傳遞環節應盡可能少，且這些環節的誤差量為最小，而其中公共環節的數量為最大。設計協調路線應特別注意保證基準零件或組合件的準確度。在裝配時，如果以蒙皮表面為基準在裝配型架內定位，那么必須保證制造蒙皮的工藝裝備和裝配型架能很好地協調；如果以零件骨架為基準在裝配型架內定位，則要注意零件骨架外形和裝配型架卡板能很好地協調；如果按裝配孔裝配，則必須保證制造基準零件的工藝裝備之間的協調。在飛機生產中，以模線樣板為基礎的工件、工藝裝備以及它們之間在幾何形狀與尺寸上的協調系統，可大致歸結為模線樣板－標準樣件、模線樣板－局部標準樣件兩種典型的協調系統。模線樣板－標準樣件協調系統～～適于成批生產小型飛機模線樣板－局部標準樣件協調系統～～廣泛應用以飛機外形的數學模型為基礎的協調系統－－數字量傳遞體系10模線樣板－標準樣件協調系統～～適于成批生產