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[摘 要]飞机性能越来越高，随之对飞机制造协调准确度也提出了更高的要求。飞机零部件作为飞机制造的基础，是提高飞机制造协调准确度的关键所在。为了能够为飞机零部件的生产提供有效的指导，以及提高飞机零部件装配的质量和水平，采取先进的设计方法对飞机零部件的尺寸和设计要求作出合理的规划显得尤为重要，因此对飞机零部件基准选择与应用进行研究具有很重要的现实意义。
[关键词]飞机零部件；基准选择；应用
中图分类号：V262 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）22-0106-01
在飞机制造业中，尺寸工程是以飞机装配尺寸精度作为核心，对飞机的零部件在设计、生产和管理等每一个环节中的尺寸与公差系统进行优化的一系列活动，它的根本目的在于满足客户对质量更高要求。然而尺寸工程在飞机制造业中的重点工作在于飞机零部件基准选择，飞机零部件基准选择是规划尺寸设计的前提。为了能够为飞机零部件的生产提供有效的指导，提高飞机零部件装配的质量和水平，为飞机制造质量的稳定和持续改进提供保障，达到满足飞机的研制的更高需求的目的，必须要对飞机零部件设计基准作出合理的选择并将其合理地应用到飞机零部件生产中去。本文首先介绍飞机零部件基准选择的原则，然后对飞机零部件基准选择与应用作进一步的探讨，以供参考。
一、飞机零部件基准选择的原则
由于飞机零部件对于普通的机械零部件而言，存在自身的特殊性，它的构型复杂决定了它的装配具有多层次性。在基准的确定上，需要从零部件整个装配过程进行综合的考量，既要对装配定位基准作出合理的选择以满足功能上要求，又不能忽略加工和测量的因素。因此对于飞机零部件定位基准選择除了要符合对于刚性较好零部件，把能6个自由度进行完全的控制作用选择的基准，尽量避免过于约束；同等条件下尽量选择面积大的特征；所选的基准特征方便定位与测量这三个普通机械零部件的定位基准选择的原则以外，还要满足在飞机零部件功能上的设计要求和工艺要求的原则。
二、飞机零部件基准选择与应用
基准的选择离不开整个工艺协调规划和工艺方案制定，反复迭代和系统性的分析是必不可少的。
1.外翼部段基准选择与应用
通常对于复杂且结构较大的零部件来说，在基准体系的建立上，大致上都是通过基准目标来实现的。从上述的飞机零部件基准选择的原则可知，基准选择需对零部件6 个自由度进行控制，对于刚性条件好且不易变形的零部件，尽可能选择面积的特征包含在内的，那么对于外翼盒段部段这种结构特征在基准体系的建立上，可以通过选择3个基准点作为基准目标来实现。
具体操作为：首先把外翼部段的3个工艺孔交点分别标为A1、A2、A3基准目标点，由这个3个基准目标点建立基准A面，自由度控制为Tz、Rx、Ry；把后梁两端的工艺孔交点标为B1、B2基准目标点，通过B1、B2基准目标点与基准A面垂直建立基准B面，自由度控制为Ty、Rz、；后梁靠近对接面工艺孔交点标为C1基准目标点，通过C1基准目标点与基准A面和基准B面垂直建立基准C面，由度控制为Tx。
通过以上方法，将外翼部段基准体系建立起来，而前梁根部工艺孔的交点、后梁根部以及稍部的工艺孔的交点就是外翼部段整个基准体系的3个基准目标点。在部段装配时要重点控制所选的基准，并且将该基准应用到大部段对接调姿中，达到让基准保持一致性原则的目的，确保部段装配状态等同于大部段对接调姿状态。其他功能特征和关键特征可以建立相对基准体系的位置要求。
2.组件基准选择与应用
（1）后梁组件基准选择
首先要对主起支撑接头交点孔、后梁组件腹板平面以及其他活动面的连接交点孔这几个部位的关键的功能要求进行判断。在进行判断的时候，基准可以选择后梁腹板面来充当，因为腹板面属于立体面并且足够长，能够在腹板面上选择出3个小区域作为A基准目标，B、C基准分别定在稍部和梁根部的定位孔，这样就能实现后梁组件的6 个自由度的控制。
（2）内段后梁组件基准
后梁组件由外段后梁组件、中段后梁组件以及内段后梁组件三部分构成。梁腹板面和主起交点孔具有重要的功能要求，其中两个基准可以选在这两个特征上，最后一个基准则可以选择梁上的定位孔，这样就能实现内段后梁组件6个自由度的控制。
3.内段后梁零件基准选择与应用
（1）内段后梁基准选择
在内段后梁中，具有功能要求的是后梁腹板面的位置度，因此要确保其位置度。由于有很多部件需要与腹板面进行连接，使得在其上面存在许多很多接头，因此腹板面的位置相当重要，作为A基准。从结构上分析梁缘条面和蒙皮相连，重要的控制特征也包括蒙皮轮廓度，定位基准可以选择其中一个缘条面来充当，最后在对展向方向移动的自由度的控制上，可以通过在梁根部选择一个定位孔定位来加以实现，这样就能完全控制住梁的6个自由度。因此B基准可以选在缘条面上，而工艺孔作为C基准。
（2）主起支撑接头基准
主起支撑接头的A基准可以选由底面特征来充当，这样对在装配过程中打磨和加垫起到有效避免的作用，交点孔作为B基准以确保其功能要求，C基准定在侧面上，以此来对零部件的6个自由度进行完全的控制，其他需要控制的特征可以相对基准有轮廓度要求。
（3）侧撑杆接头基准
侧撑杆接头交点孔有功能要求，底面贴合在梁上，但是由于两个特征具有相似的控制自由度方向，无法同时定位。因此为了避免打磨和加垫，可以选择底面定位，然后选择其他自由度的特征来进行控制。交点孔可以在相对基准有位置度要求，这种基准选择的还具有加工操作较为方便的优势。
三、总结
综上所述，上文介绍了飞机零部件基准选择的原则，以及探究了飞机零部件中的一些重要零部件的基准选择与应用，由此得出典型零部件基准和定位选择方法：基准选择的方案有很多中，要结合整个生产过程与工艺方案、协调方案来综合考虑，并且符合技术要求和功能要求；对于飞机型号而言，确定基准的时候需要自上而下、自下而上反复迭代思考和协调，各方达成共识，将最优的基准与定位选择出来；用图纸或者技术文件中在所使用的表达方式必须符合标准和精确的要求，最终将最优的尺寸设计确定出来，并将其应用到整个生产过程，让飞机的装配质量得以提高。
参考文献
[1] 常智勇，趙杰，王社伟，孙惠斌，莫蓉.装配制造数字化研究综述[J].航空制造技术.2008（11）.
[2] 何胜强.飞机数字化装配技术体系[J].航空制造技术.2010（23）.
[3] 李原.大飞机部件数字化柔性装配若干关键技术[J].航空制造技术.2009（14）.
作者简介
陈贤海，（男，1971年03月），籍贯：广东潮阳，学历：大专；职称：工程师；研究方向：材料成型及控制工程。
[关键词]飞机零部件；基准选择；应用
中图分类号：V262 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）22-0106-01
在飞机制造业中，尺寸工程是以飞机装配尺寸精度作为核心，对飞机的零部件在设计、生产和管理等每一个环节中的尺寸与公差系统进行优化的一系列活动，它的根本目的在于满足客户对质量更高要求。然而尺寸工程在飞机制造业中的重点工作在于飞机零部件基准选择，飞机零部件基准选择是规划尺寸设计的前提。为了能够为飞机零部件的生产提供有效的指导，提高飞机零部件装配的质量和水平，为飞机制造质量的稳定和持续改进提供保障，达到满足飞机的研制的更高需求的目的，必须要对飞机零部件设计基准作出合理的选择并将其合理地应用到飞机零部件生产中去。本文首先介绍飞机零部件基准选择的原则，然后对飞机零部件基准选择与应用作进一步的探讨，以供参考。
一、飞机零部件基准选择的原则
由于飞机零部件对于普通的机械零部件而言，存在自身的特殊性，它的构型复杂决定了它的装配具有多层次性。在基准的确定上，需要从零部件整个装配过程进行综合的考量，既要对装配定位基准作出合理的选择以满足功能上要求，又不能忽略加工和测量的因素。因此对于飞机零部件定位基准選择除了要符合对于刚性较好零部件，把能6个自由度进行完全的控制作用选择的基准，尽量避免过于约束；同等条件下尽量选择面积大的特征；所选的基准特征方便定位与测量这三个普通机械零部件的定位基准选择的原则以外，还要满足在飞机零部件功能上的设计要求和工艺要求的原则。
二、飞机零部件基准选择与应用
基准的选择离不开整个工艺协调规划和工艺方案制定，反复迭代和系统性的分析是必不可少的。
1.外翼部段基准选择与应用
通常对于复杂且结构较大的零部件来说，在基准体系的建立上，大致上都是通过基准目标来实现的。从上述的飞机零部件基准选择的原则可知，基准选择需对零部件6 个自由度进行控制，对于刚性条件好且不易变形的零部件，尽可能选择面积的特征包含在内的，那么对于外翼盒段部段这种结构特征在基准体系的建立上，可以通过选择3个基准点作为基准目标来实现。
具体操作为：首先把外翼部段的3个工艺孔交点分别标为A1、A2、A3基准目标点，由这个3个基准目标点建立基准A面，自由度控制为Tz、Rx、Ry；把后梁两端的工艺孔交点标为B1、B2基准目标点，通过B1、B2基准目标点与基准A面垂直建立基准B面，自由度控制为Ty、Rz、；后梁靠近对接面工艺孔交点标为C1基准目标点，通过C1基准目标点与基准A面和基准B面垂直建立基准C面，由度控制为Tx。
通过以上方法，将外翼部段基准体系建立起来，而前梁根部工艺孔的交点、后梁根部以及稍部的工艺孔的交点就是外翼部段整个基准体系的3个基准目标点。在部段装配时要重点控制所选的基准，并且将该基准应用到大部段对接调姿中，达到让基准保持一致性原则的目的，确保部段装配状态等同于大部段对接调姿状态。其他功能特征和关键特征可以建立相对基准体系的位置要求。
2.组件基准选择与应用
（1）后梁组件基准选择
首先要对主起支撑接头交点孔、后梁组件腹板平面以及其他活动面的连接交点孔这几个部位的关键的功能要求进行判断。在进行判断的时候，基准可以选择后梁腹板面来充当，因为腹板面属于立体面并且足够长，能够在腹板面上选择出3个小区域作为A基准目标，B、C基准分别定在稍部和梁根部的定位孔，这样就能实现后梁组件的6 个自由度的控制。
（2）内段后梁组件基准
后梁组件由外段后梁组件、中段后梁组件以及内段后梁组件三部分构成。梁腹板面和主起交点孔具有重要的功能要求，其中两个基准可以选在这两个特征上，最后一个基准则可以选择梁上的定位孔，这样就能实现内段后梁组件6个自由度的控制。
3.内段后梁零件基准选择与应用
（1）内段后梁基准选择
在内段后梁中，具有功能要求的是后梁腹板面的位置度，因此要确保其位置度。由于有很多部件需要与腹板面进行连接，使得在其上面存在许多很多接头，因此腹板面的位置相当重要，作为A基准。从结构上分析梁缘条面和蒙皮相连，重要的控制特征也包括蒙皮轮廓度，定位基准可以选择其中一个缘条面来充当，最后在对展向方向移动的自由度的控制上，可以通过在梁根部选择一个定位孔定位来加以实现，这样就能完全控制住梁的6个自由度。因此B基准可以选在缘条面上，而工艺孔作为C基准。
（2）主起支撑接头基准
主起支撑接头的A基准可以选由底面特征来充当，这样对在装配过程中打磨和加垫起到有效避免的作用，交点孔作为B基准以确保其功能要求，C基准定在侧面上，以此来对零部件的6个自由度进行完全的控制，其他需要控制的特征可以相对基准有轮廓度要求。
（3）侧撑杆接头基准
侧撑杆接头交点孔有功能要求，底面贴合在梁上，但是由于两个特征具有相似的控制自由度方向，无法同时定位。因此为了避免打磨和加垫，可以选择底面定位，然后选择其他自由度的特征来进行控制。交点孔可以在相对基准有位置度要求，这种基准选择的还具有加工操作较为方便的优势。
三、总结
综上所述，上文介绍了飞机零部件基准选择的原则，以及探究了飞机零部件中的一些重要零部件的基准选择与应用，由此得出典型零部件基准和定位选择方法：基准选择的方案有很多中，要结合整个生产过程与工艺方案、协调方案来综合考虑，并且符合技术要求和功能要求；对于飞机型号而言，确定基准的时候需要自上而下、自下而上反复迭代思考和协调，各方达成共识，将最优的基准与定位选择出来；用图纸或者技术文件中在所使用的表达方式必须符合标准和精确的要求，最终将最优的尺寸设计确定出来，并将其应用到整个生产过程，让飞机的装配质量得以提高。
参考文献
[1] 常智勇，趙杰，王社伟，孙惠斌，莫蓉.装配制造数字化研究综述[J].航空制造技术.2008（11）.
[2] 何胜强.飞机数字化装配技术体系[J].航空制造技术.2010（23）.
[3] 李原.大飞机部件数字化柔性装配若干关键技术[J].航空制造技术.2009（14）.
作者简介
陈贤海，（男，1971年03月），籍贯：广东潮阳，学历：大专；职称：工程师；研究方向：材料成型及控制工程。