【飞机制造那些事】飞机结构部件和制造工艺流程（AO、TO ...

maoxuesong

为了更好的说明飞机制造过程，我们需要把飞机结构介绍一下。
1飞机的主要部件







机翼一般由机翼主盒、襟翼、扰流片、副翼、前缘缝翼、发动机吊挂等部分组成。


机身是指飞机机体结构中除各机翼结构之外的机体结构部分。
机身结构包括机身、短舱、尾撑等筒形结构，主要用于装载和传力，同时将机翼、尾翼、发动机和起落架等部件连接在一起，此外，可以安置空勤组人员和旅客、装载燃油、武器、各种仪器设备和货物等。

尾翼用于保证飞机的纵向和航向的平衡与安定性，以及对飞机的操纵。
组成：水平尾翼（水平安定面和升降舵）和垂直尾翼（垂直安定面和方向舵）。
为了改善跨声速和超声速飞行器在高速飞行中的纵向操纵性，如今许多超音速飞机都将水平尾翼设计成可偏转的整体，称为全动平尾。
全动平尾是指整个平尾可绕某一轴线偏转，起操纵面的作用。



2. 飞机结构的划分
像前面介绍的这种大型复杂的飞机部件，一般来说是无法直接整体制造出来的，也不便于维护。为了满足飞机的使用、维护以及生产工艺上的要求，整架飞机的机体可分解成许多大小不同的装配单元。
飞机结构的可划分性首先取决于结构设计，即飞机结构上是否存在相应的分离面。而且划分出来的装配件，必须具有一定的工艺刚度。这是在飞机结构设计过程中应全面、周密考虑的主要问题之一，使所设计的飞机不仅能满足构造和使用上的要求，还必须同时满足生产工艺上的要求。





飞机机体结构划分成许多装配单元后，两相邻装配单元间的对接结合处就形成了分离面。一般可分为两类：
1）设计分离面
设计分离面是根据构造上和使用上的要求而确定的。

如飞机的机翼，为便于运输和更换，需设计成独立的部件；如襟、副翼或舵面，需在机翼或安定面上作相对运动，也应把它们划分为独立的部件；又如歼击机机身后部装有发动机，为便于维修、更换，就把机身分成前、后机身两个部件。
设计分离面都采用可卸连接（如螺栓连接、铰链接合等），而且一般要求它们具有互换性。
2）工艺分离面
工艺分离面是由于生产上的需要。为了合理地满足工艺过程的要求，按部件进行工艺分解而划分出来的分离面。
由部件划分成的段件；以及由部件、段件再进一步划分出来的板件和组合件，这些都是工艺分离面。工艺分离面之间一般都采用不可卸连接，如铆接、胶接、焊接等，装配成部件后．这些分离面就消失了。
工艺分离面的划分有显著的技术经济效果。
部件划分为段件后：增加了平行装配面，可缩短装配周期；减少了复杂的部件装配型架数量；改善了装配工作的开敞性，提高装配质量。
部件、段件进一步划分为板件后：为提高装配工作的机械化和自动化程度创造了条件；有利于提高连接质量。



3. 飞机制造工艺流程
飞机制造工艺流程设计是飞机制造过程的逆过程。制造工艺流程单元的划分与飞机制造过程正好相反，是自上而下逐层进行的。即先将飞机按工艺分离面分为较大的装配件/安装件，以它们为单元生成制造工艺流程；然后对每个这样的流程单元再次进行细化，将其分成较小的流程单元；如此下去，最后将制造工艺流程单元细化到最小的工作单元，形成具体的工作指令。



飞机制造工艺流程设计是生成飞机工艺信息的主要步骤之一，是工艺方案设计的主要内容，是生成详细计划和工作指令的基础。飞机制造工艺流程设计是在工程物料表（E-BOM）的基础上进行的。
制造工艺流程设计的主要任务是：按一定的规则，并综合考虑时间、场地、人力和设备等因素，将飞机的整个制造过程逐层划分成一个个制造工艺单元，使制造单元变为按一定结构形成的、随时间流动的制造工艺流程。

制造工艺流程设计主要包括：装配工艺流程设计、工艺装备制造工艺流程设计、零件制造工艺流程设计。需要注意的是，由于飞机装配的特殊重要性（对部件精度、变形和寿命影响巨大），装配工艺流程设计反而是整个设计过程的主线。
特别提醒大家注意上面这个图，实际上很多情况下，工艺流程设计都在研究装配方案，因为飞机这种特殊的多零件、大尺寸、刚性弱的结构，装配决定了最终的精度和质量，也是基于这种考虑，我们可以再度强调一下飞机装配是飞机制造的龙头这一观点！

下图是国内常见的一种工艺设计流程（为表达清晰，略有简化）：



其中：
EO（工程指令）：已发的图纸进行更改的正式记录，用来描述一个更改而不更改图纸本身，EO将代替或补充图纸上的信息附加上去，EO是最新信息，并且是该图纸的一部分。是设计部门记录审签信息、提供发送和更改指示的文件，用于设计图样的签署、发送和更改。
制造计划（有时称为装配制造计划）：对工艺流程（装配流程）站位、工作内容、工装、难点、重要协调部位、重要定位形式、标工等信息作了规定，可以说AO的份数在这里已经基本定下了。
MPR（MASTER PARTS RECORD，主要零件状态记录）：MPR用于记录详细的零件信息并且从生产工艺计划传递给制造工艺计划和工作指令控制(WOC)的一种文件表。
MBOM（Manufacture Bill Of material，制造物料清单）：MBOM由制造工程部门根据工程图纸和工厂加工能力分工编制而成的一个关于产品制造的装配层次、零件配套、制造分工路线和材料需求的报告，该报告准确表明产品整体构成总的需求，列出了每一零件号（包括工位、站位、AO等工艺编号）与其工艺下级装配件等相关的工艺信息。MBOM几乎和MPR同时开始编制，但真正完成却较晚，有时甚至要等FO、AO都确定才能完成。
TO（TOOL ORDER，工装指令）：是一种由工艺部门编写的格式化的工艺文件，其中包括了对工装的工艺要求，工装设计或工装制造部门之间周转、检验、说明等信息。是一份集技术、质量、生产、成本、进度等内容的综合性管理表格。是工装项目立项、设计、制造、检验和接收的依据文件。
FO（FabricationOutline，制造大纲）:FO由工艺计划部门编写和发放，它为制造零件和小分组件提供必要的制造和工装信息。FO必须按最清楚的操作方法规范编写（例：成文的标准，典型实例或图解说明）。注意区分：制造指令FABRICATION ORDER (FO): 带有变更数据的制造大纲复制本作为向制造门授权的工作指令以完成所要求的工作内容。
AO（Assembly Outline，装配大纲）：AO是由装配工艺部门编制的生产性装配工艺文件，用以批准某一具体产品的装配任务。该产品需要一个单独的可说明的检验记录，汇编有任务说明，工程图纸及其版次，零件名称和零件号，工装要求，工序检验点以及完成一个独立的装配任务所必须的其它有关信息。区分：AO可以翻译为Assembly Order装配指令，目前很难说清两者之间的本质区别。

4. 小结



把飞机切分为部件、段件、板件、组件的酸爽，在飞机装配时都会反映出来！所以飞机装配流程设计是一个大工程，甚至花费的时间和精力要远超过零件制造工艺设计。

tomcrools

很详细！

—飞狐—

只有硬件，没有软件方面的介绍

yiying

更新啦[欢呼]

瞬云无人机

文风大变啊，大白院士看来最近没啥心情

放心去飞啦啦啦

看完了，总感觉哪里不对。像是看了一半篇课程讲义。看来经过了半年，课程教授换了，小明同学也被开除了，班花同学转专业去学表演了，小刚同学春节吃太多撑坏了肚子没来上课，感觉这个学期会比较艰难啊[惊喜]

啊哈

再往后就是专业性比较强的内容了，不是科普了，写段子太累，看的人也不多。

danniker

在知乎这个码农为王的世界里，突然有大家来访，幸福有点太突然啊！我的主业在装配，所以制造方面可能更新更少，更新不及时，感谢大家关注

pp13889110320

感谢各位知友的关注、评论甚至打赏！
正如知友发现的，其实本系列前两部分是对话的段子风格，后面两部分，会变成知识介绍的风格。主要有两个原因：一是段子写起来很累，从知识普及的角度比较低效，写很多才能介绍一个知识点。二是知识越深入，读者可能更喜欢直接看干货。

飞机制造是个小众领域，看的人真的很少，请两部分更多的目的是为了吸引大家关注这一领域，但是如果后面这样写下去，那是十几年的大工程。

所以估计后面会继续按照常见的知识普及的风格写下去，把常见的一些知识介绍完，有时间再回到段子风格继续写，来作为补充。

再次谢谢大家！

啊哈

坐等更新

xqylzx

大白老师牛逼

飞飞机油

还是这个文章风格更好[惊喜]

yjwfgihc

求简单解释一下AO的是什么，AO数据都包括什么，感谢各位大佬！

FKUAV

AO就是装配大纲，是描述装配工艺流程，用到的工具等等。相当于零件加工的制造大纲

maoyonglai

说白了就是一步一步怎么装配的

xjmdjy

谢谢老师！

飞飞机油

老师可以写下飞机电缆的制造过程和敷设过程吗

maofaw

实在抱歉，这个真没接触过，飞机制造的领域太大了，这种细节的技术，还是需要该细分领域的专家才能掌握。

古风剑客

您好，请问PPT是那门课的呀

青岛大疆守强

做飞机蒙皮的。