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第1章 概论 1

1.1航空产品与航空制造技术 1

1.2航空制造技术体系和作用 2

1.2.1航空制造技术体系 2

1.2.2支撑航空产品研制的关键制造技术 2

1.2.3航空制造技术的地位和作用 3

1.3航空制造技术的发展现状 4

1.3.1制造技术的进步及发展促进了航空产品的升级换代 5

1.3.2微系统制造和精密加工技术得到迅速发展和应用 6

1.3.3信息技术进一步改变航空制造业的运行模式 6

1.3.4低成本制造技术的开发和应用成为关注的重点 7

1.4航空制造技术的发展趋势 7

1.4.1数控加工技术向高效率、高精度、智能化和绿色制造发展 7

1.4.2大型轻量化整体结构制造技术将广泛应用于飞机、发动机结构件 8

1.4.3长寿命高可靠性制造技术越来越受到重视 8

1.4.4基于模型的数字化设计、制造成为飞机研制的主流 9

第2章 数控加工技术 11

2.1概述 11

2.1.1数控加工技术体系及零件加工过程 12

2.1.2我国航空数控加工技术发展历程 13

2.1.3航空数控加工的特点 14

2.2数控加工基础技术 14

2.2.1典型航空金属材料的切削加工性 15

2.2.2数控加工刀具技术 16

2.2.3数控加工夹具技术 18

2.3数控加工工艺技术 21

2.3.1工艺设计 21

2.3.2高速铣削工艺 24

2.4数控加工编程技术 27

2.4.1基本概念 28

2.4.2手工编程 28

2.4.3计算机辅助编程 29

2.5数控加工仿真技术 30

2.5.1几何仿真 30

2.5.2加工过程仿真 33

2.6数控加工设备 36

2.6.1数控系统及伺服驱动系统 36

2.6.2铣削加工用数控机床主机结构及特点 37

2.6.3辅助系统 41

2.6.4数控铣床应用发展展望 42

2.7典型航空结构件数控加工工艺实例 42

2.7.1典型航空结构件的特点及加工需求 42

2.7.2典型航空结构件的数控加工工艺 43

2.7.3整体结构件数控加工技术展望 51

第3章 钣金成形技术 52

3.1概述 52

3.1.1航空钣金成形技术的分类和特点 52

3.1.2航空钣金成形技术的发展现状与趋势 53

3.2超塑成形/扩散连接技术 55

3.2.1材料的超塑性 55

3.2.2超塑成形/扩散连接原理和特点 58

3.2.3超塑成形/扩散连接技术研究及应用进展 60

3.2.4超塑成形/扩散连接工艺过程及主要工艺参数 64

3.2.5超塑成形/扩散连接的主要缺陷形式及质量控制 65

3.2.6超塑成形/扩散连接设备及模具 67

3.2.7超塑成形/扩散连接技术展望 68

3.3喷丸成形技术 69

3.3.1喷丸成形原理及特点 69

3.3.2喷丸成形技术研究及应用进展 72

3.3.3喷丸成形工艺过程及主要工艺参数 73

3.3.4喷丸成形设备及工装 74

3.3.5喷丸成形技术展望 76

3.4蠕变时效成形技术 76

3.4.1蠕变时效成形原理与特点 76

3.4.2蠕变时效成形技术研究及应用进展 79

3.4.3工艺参数选择与材料性能控制 81

3.4.4成形设备与模具 82

3.4.5蠕变时效成形技术展望 84

3.5热成形技术 85

3.5.1热成形技术原理与特点 85

3.5.2热成形技术研究及应用进展 86

3.5.3热成形工艺过程及主要工艺参数 87

3.5.4热成形设备与模具 89

3.5.5热成形技术展望 91

3.6旋压成形技术 92

3.6.1旋压成形技术原理及特点 92

3.6.2常用的旋压方法 92

3.6.3旋压成形技术研究及应用进展 98

3.6.4旋压成形工艺过程及主要工艺参数 100

3.6.5旋压零件精度和质量控制措施 101

3.6.6旋压设备与模具 102

3.6.7旋压成形技术展望 108

3.7蒙皮拉形技术 109

3.7.1蒙皮拉形技术原理及特点 109

3.7.2蒙皮拉形技术研究及应用进展 111

3.7.3蒙皮拉形过程 113

3.7.4拉形过程中的缺陷及质量控制 114

3.7.5拉形设备及模具 116

3.7.6蒙皮柔性夹持与数字化切边和外形检测技术 118

3.7.7蒙皮拉形技术展望 119

3.8导管成形技术 120

3.8.1绕弯成形 120

3.8.2推弯成形 123

3.8.3无扩口连接 127

3.8.4导管加工设备 129

3.8.5导管成形技术发展展望 131

第4章 特种加工技术 132

4.1概述 132

4.1.1特种加工的特点 132

4.1.2特种加工的分类 133

4.1.3高能束流加工 135

4.2激光加工技术 135

4.2.1激光及激光加工技术基本原理及特性 135

4.2.2激光制孔技术 139

4.2.3激光切割 143

4.2.4激光快速成形 146

4.2.5激光毛化 147

4.2.6激光微纳加工 147

4.3电子束加工技术 148

4.3.1电子束加工的束源特性 148

4.3.2电子束加工的方法及其特点 150

4.3.3电子束加工技术在航空工业中应用及发展前景 150

4.3.4电子束焊接 152

4.3.5电子束成形 152

4.3.6电子束毛化 152

4.3.7电子束打孔 153

4.4等离子体及离子束加工技术 156

4.4.1等离子体及离子束加工原理 156

4.4.2等离子体及离子束加工的分类及特点 160

4.5电解加工技术 162

4.5.1电解加工技术的原理、特点及应用 163

4.5.2电解成形加工技术 164

4.5.3电液束加工技术 174

4.5.4照相电解加工技术 179

4.5.5电解磨削技术 181

4.6电火花加工技术 184

4.6.1电火花加工分类 184

4.6.2电火花成形加工技术 185

4.6.3线切割加工技术 188

4.6.4电火花制孔技术 193

4.6.5电火花表面合金化技术 196

4.7化铣加工技术 198

4.7.1化铣加工原理及特点 198

4.7.2化铣加工技术研究应用进展 200

4.7.3化铣质量控制及对材料性能的影响 202

4.7.4化铣设备 205

4.7.5化铣加工典型应用实例 206

4.7.6化铣加工技术展望 206

第5章 表面工程技术 208

5.1概述 208

5.1.1表面工程技术的分类和特点 208

5.1.2表面工程技术的发展现状与趋势 209

5.2表面改性技术 209

5.2.1喷丸强化 210

5.2.2激光束表面改性 212

5.2.3电子束表面改性 214

5.2.4离子束表面改性 216

5.2.5磨粒流加工 218

5.3薄膜技术 227

5.3.1薄膜的特点及分类 227

5.3.2薄膜制备方法 228

5.3.3耐磨薄膜技术 230

5.3.4耐腐蚀薄膜技术 231

5.3.5润滑薄膜技术 234

5.3.6薄膜技术发展趋势 236

5.4涂层技术 237

5.4.1热障涂层技术 238

5.4.2可磨耗封严涂层技术 242

5.4.3抗氧化涂层技术 244

5.4.4隐身涂层技术 247

5.4.5憎水涂层技术 249

5.4.6耐蚀涂层技术 250

第6章 焊接技术 253

6.1概述 253

6.1.1焊接技术的分类和特点 253

6.1.2焊接技术的发展现状和趋势 254

6.2熔焊技术 255

6.2.1熔焊技术原理和特点 255

6.2.2熔焊技术分类 255

6.2.3钨极氩弧焊（TIG焊） 257

6.2.4等离子弧焊技术 260

6.2.5熔化极气体保护焊技术 266

6.2.6电子束焊技术 269

6.2.7激光焊技术 278

6.3钎焊技术 290

6.3.1钎焊技术原理和特点 290

6.3.2钎焊技术分类 293

6.3.3炉中钎焊技术 293

6.3.4真空电子束钎焊技术 297

6.3.5感应钎焊技术 299

6.3 6其他钎焊技术 300

6.3.7钎焊技术展望 301

6.4固相焊接技术 302

6.4.1固相焊技术原理和特点 302

6.4.2固相焊技术分类 303

6.4.3惯性摩擦焊技术 303

6.4.4线性摩擦焊技术 309

6.4.5搅拌摩擦焊技术 314

6.4.6无中间层扩散焊技术 321

6.4.7过渡液相扩散焊技术 326

6.5电阻焊技术 331

6.5.1电阻焊技术原理和特点 331

6.5.2电阻焊技术分类 332

6.5.3点焊技术 332

6.5.4缝焊技术 335

6.5.5对焊技术 336

6.5.6凸焊技术 338

6.5.7电阻焊设备 339

6.6其他焊接技术 340

6.6.1超声波焊技术 340

6.6.2真空电弧焊技术 343

6.6.3放电等离子焊技术 345

6.7焊接结构完整性和焊接质量检测 346

6.7.1焊接结构完整性 346

6.7.2焊接应力和变形控制 347

6.7.3焊接结构断裂和疲劳 348

6.7.4焊接结构设计 351

6.7.5焊接质量检测 351

6.7.6结构完整性评定技术在航空领域应用与展望 353

第7章 机械连接技术 354

7.1概述 354

7.1.1机械连接的分类和特点 354

7.1.2机械连接技术的现状和发展趋势 354

7.2铆接 355

7.2.1普通铆接 355

7.2.2特种铆接 357

7.2.3密封铆接 363

7.2.4自动铆接 366

7.3螺栓连接 369

7.3.1普通螺接 369

7.3.2高锁螺栓连接 369

7.3.3干涉螺接 370

7.4长寿命机械连接技术 372

7.4.1长寿命制孔技术 372

7.4.2干涉连接技术 373

7.4.3孔强化技术 374

7.5电磁铆接技术 376

7.5.1电磁铆接基本原理 376

7.5.2电磁铆接的特点 377

7.5.3电磁铆接设备 377

7.5.4电磁铆接技术的应用 379

7.6复合材料结构的机械连接技术 383

7.6.1复合材料结构机械连接的特点 383

7.6.2复合材料制孔技术 383

7.6.3复合材料机械连接工艺 385

7.6.4复合材料的其他机械连接形式 386

7.6.5复合材料结构机械连接技术展望 386

7.7连接件制造工艺 386

7.7.1连接件分类 386

7.7.2连接件制造工艺 389

7.7.3紧固件加工设备 393

第8章 飞机装配技术 397

8.1概述 397

8.2飞机装配技术基础 408

8.2.1飞机装配协调技术 408

8.2.2飞机装配工艺装备 413

8.2.3飞机组合件装配技术 418

8.2.4飞机部件装配技术 420

8.2.5飞机总装技术 422

8.3装配数字化设计与仿真技术 425

8.3.1面向数字化装配的产品设计技术 425

8.3.2数字化装配协调技术 427

8.3.3数字化装配工艺规划 429

8.3.4数字化容差分配技术 430

8.3.5自动化装配离线编程与仿真技术 431

8.4飞机装配数字化检测技术 432

8.4.1激光跟踪数字化测量技术 433

8.4.2室内GPS数字化测量技术 434

8.4.3激光雷达数字化测量技术 436

8.4.4数字化照相测量技术 437

8.4.5数字化泄漏检测技术 438

8.4.6线缆集成检测技术 442

8.5数字化柔性定位技术 443

8.5.1技术原理及特点 443

8.5.2设备及应用 444

8.5.3展望 450

8.6自动制孔与铆接技术 451

8.6.1自动制孔技术 451

8.6.2自动钻铆技术 456

8.6.3展望 460

8.7大部件数字化对接技术 460

8.7.1技术原理及特点 460

8.7.2设备及应用 468

8.7.3展望 469

8.8移动式装配生产线技术 470

8.8.1移动式装配生产线的原理及特点 470

8.8.2移动式装配生产线的研究及应用进展 471

8.8.3移动式装配生产线的关键技术及装备 473

8.8.4移动式装配生产线的建设步骤 474

8.8.5移动式装配生产线技术展望 475

第9章 数字化制造技术 476

9.1概述 476

9.1.1数字化制造的基本组成 476

9.1.2航空产品零部件数字化制造的基本过程 479

9.1.3航空产品数字化技术的历史沿革及发展 481

9.2数字化协同制造与管理 483

9.2.1协同制造总体架构及工作模式 483

9.2.2协同数据管理及工作流程 485

9.2.3并行工程及组织实施办法 487

9.3数字化制造工程信息系统 489

9.3.1制造数据及其管理系统 489

9.3.2数字化工艺设计方法及系统 493

9.3.3数字化工装设计方法及系统 501

9.3.4数字化制造执行系统 506

9.4数字化制造系统信息集成 512

9.4.1数字化制造系统体系结构 512

9.4.2数字化制造系统信息模型 513

9.4.3技术状态管理 513

9.4.4制造系统集成技术 517

9.5数字化制造技术发展展望 521

9.5.1敏捷制造与精益生产 521

9.5.2 MBD技术及其应用 523

9.5.3制造过程协同技术及其应用 524

9.5.4制造技术的网络化与智能化发展 525

第10章 热加工技术 527

10.1概述 527

10.1.1热加工技术特点 527

10.1.2热加工技术地位和作用 527

10.1.3热加工与精密成形技术的现状与发展趋势 529

10.2精密锻造成形技术 529

10.2.1精密锻造技术的内涵 529

10.2.2常用的精密锻造工艺方法 532

10.2.3典型航空锻件及制造工艺 539

10.2.4常用锻造设备 545

10.2.5精密锻造技术展望 554

10.3精密铸造技术 555

10.3.1精密铸造技术是航空工业的关键技术 556

10.3.2熔模精密铸造的基本工艺 557

10.3.3铝合金精密铸造 558

10.3.4镁合金精密铸造 561

10.3.5钛合金精密铸造 564

10.3.6高温合金精密铸造 566

10.3.7精密铸造技术未来发展 573

10.4粉末冶金和喷射成形技术 575

10.4.1粉末冶金的工艺和特点 575

10.4.2粉末冶金技术在航空工业中的应用和发展 578

10.4.3高温合金构件真空喷射成形技术研究及发展 582

10.5热处理技术 584

10.5.1热处理技术体系框架 584

10.5.2整体热处理技术 585

10.5.3化学热处理技术 591

10.5.4特种热处理技术 594

10.5.5热处理发展展望 599

第11章 增材制造技术 600

11.1概述 600

11.1.1增材制造技术的概念 600

11.1.2增材制造技术的分类 600

11.1.3增材制造技术的发展现状 602

11.1.4增材制造技术在航空制造领域的应用前景 603

11.2激光增材制造技术 604

11.2.1激光直接沉积增材成形技术 605

11.2.2激光选区熔化成形技术 608

11.3电子束增材制造技术 610

11.3.1电子束熔丝沉积成形技术 611

11.3.2电子束选区熔化成形技术 618

11.4线性摩擦焊接增材制造技术 622

11.4.1线性摩擦焊接增材制造技术原理与特点 622

11.4.2线性摩擦焊接增材制造技术应用 623

参考文献 626