随着计算机技术的飞速发展以及三维数字化定义在飞机产品设计、工艺设计中的广泛应用，各种和民用飞机试制速度加快，研制周期更短，制造精度要求更高。特别是在新机研制阶段，导管的空间走向处于反复叠代、不断优化的过程中，飞机导管普遍呈现多品种、单件生产的趋势。在这种情况下，采用焊接夹具生产焊接导管的工艺方法已经无法满足现代飞机在研制阶段高精度、多品种、短周期的制造需求。考虑到柔性组合夹具的通用性、可反复拆卸、可重复使用的特点，可用柔性组合夹具代替焊接夹具实现飞机导管数字化快速制造。

对于由支管、管接头、法兰盘组成的焊接导管，导管的空间尺寸除了涉及支管、管接头、法兰盘本身的数据外，还涉及每项支管、管接头、法兰盘之间的相对位置，很难用数据直接表述。为保证支管、管接头、法兰盘之间的相对位置关系，焊接夹具是焊接导管生产过程中必需的工艺装备。虽然每项焊接导管需要配置一套焊接夹具，而且焊接夹具的设计/制造周期长、成本高，而柔性组合夹具满足了现代飞机研制过程中生产效率高、质量一致性好的要求，在飞机焊接导管批量生产中应用广泛。

柔性组合夹具通常简称组合夹具，是工装柔性化的典型代表。柔性组合夹具是一种标准化、系列化、通用化程度很高的工艺装备，它是由一套预先制造好的各种不同形状、不同规格、不同尺寸、具有完全互换性的标准元件和组合件，按工件的加工要求组装而成的柔性夹具。它可以拆卸、清洗，可重新组装成新的夹具，其应用非常普遍，尤其适合于多品种、小批量的生产。由于柔性组合夹具的平均设计和组装时间是夹具所花时间的5%-20%，可以认为柔性组合夹具就是柔性夹具的代名词。柔性组合夹具的特点主要有：

(1)精度高。柔性组合夹具的元件具有较高的尺寸精度、几何精度、较高的硬度和耐磨性，这种精度将会反映在用户所制造的产品中。对于2m左右见方的大型工件，在采用合理的方案夹持后，夹具的平面度、直线度、平行度、垂直度可以控制在±0.2mm以内。

(2)通用性强，可重复利用。柔性组合夹具是在夹具元件高度标准化的前提下发展起来的，具有完全互换性。元件的平均使用寿命可达15年以上。柔性组合夹具的组装如同搭积木一样，由于它拼装起来变化多，夹具结构型式变化多种多样，能满足各种零部件的加工要求。

(3)适用范围广。柔性组合夹具适用于机械制造业中的车、铣、刨、磨、镗、钻等工种，在划线、检验、装配、焊接等工种也得到广乏应用。

(4)生产成本低，生产效率高。柔性组合夹具用后拆散，元件可以继续使用，这样不但能减少夹具库存和夹具报废导致的浪费，而且能节省夹具制造的时间和费用，从而降低生产成本，提高劳动效率。

犹如人体的血管一样，导管是现代军机、民机上重要生命线，它将各种介质输送到发动机、起落架、座舱等各部位，满足飞机燃油、液压、环境控制等系统的各种需求。以一架配置两台发动机的军机为例，导管的数量过2000项，其中有25%-35%为焊接导管，导管制造技术已经成为现代飞机研制的关键技术。

技术方案与关键技术途径

针对飞机导管焊接夹具制造中存在的问题，充分考虑飞机研制阶段多品种、单件生产的特点，以CATIA三维设计系统为平台，以知识工程技术为手段，开发标准元件参数化建模系统、计算机智能推理系统、标准元件替代系统、精度校核系统、标准元件管理系统，用导管的三维模型代替传统的标准实样，实现组合焊接夹具的数字化快速设计制造，从而满足新机研制高精度、多品种、短周期的制造需求。其中关键技术途径包含元件参数化建模、夹具方案知识库构建、夹具装配智能推理、精度校核与验证。

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