针对间隙与阶差数字化测量问题，提出基于多源测量数据融合的间隙与阶差自动化测量技术，给出一种采用视觉测量传感器与全向机器人辅助执行机构协同配合的测量方式，并分析了系统组成。研究了该测量模式下的间隙与阶差测量工艺，并给出了多系统集成框架与控制方法以实现测量数据自动采集。最后基于QT 开发间隙与阶差测量软件，并建立全向机器人测量平台进行试验验证。该研究为间隙与阶差高精度、自动化测量提供了技术支撑和方法指导。

    为解决增强现实应用系统在通用性、一体化方面的不适应性，以满足飞机装配中的实际应用需求，提出一种新的飞机装配作业AR 智能引导系统。首先，开展了基于动态操作描述的通用化AR 装配指令和基于连续作业状态的一体化操作引导两项关键技术研究；其次，构建了面向飞机装配作业的AR 智能引导系统；最后，该系统在实验室
环境中，进行了飞机液压系统管路装配应用实践。初步实现了在液压管路装配过程的实时引导和装配结果的智能检查。

    传统的装配管理过程中往往不能及时掌握现场的各类信息，导致生产计划与实际的装配进程脱节、效率降低、质量下降。主要研究了一种基于物联网的飞机移动总装生产线管理技术，即通过采用物联网技术对移动装配生产线现场各项信息数据进行采集、分析、整理，并结合节拍设计与管理、生产计划与执行等信息化管理系统实现飞机
装配过程监测及控制、生产过程追踪、质量控制、物流配送及装配资源管理的方法与技术。物联网作为一种泛在的、智能的自动化和信息化技术，应用于飞机移动装配线中，可以为飞机移动装配线提供一种可靠的、高效率的先进管理手段。

    采用定位器托架混合调姿定位平台，提出了一种飞机薄壁柔性大部件数字化调姿方法。首先，采用奇异值分解法（SVD）计算机翼位姿，通过运动学逆解得到定位器各轴的运动状态。其次，根据飞机大部件易变形的特点，提出了一种消除位姿计算误差的建立飞机部件坐标系的方法，实现快速高精度调姿。最后，将该方法应用于飞机机
翼的调姿，经测量调姿精度满足装配要求。

    在使用数控定位器为支撑的飞机大部件对合中，准确求出大部件的位姿是保证大部件能够精确对合的基础。为了减少大部件位姿拟合误差，通过激光跟踪仪测量大部件上4个关键测量点，提出一种依据不同测量点的位置精度要求而合理分配权值，并基于LM迭代的最小二乘法进行大部件位姿矢量拟合的方法。该方法具有收敛速度快、拟合误差小的优点，是一种很好的解决大部件位姿矢量精确估计的方法。

    针对主供模式下飞机研制存在的各类瓶颈问题，借鉴汽车、船舶行业模块化装配的思路，提出飞机模块化装配的思想，并对实现飞机模块化装配的工艺设计进行分析。在设计数据结构模块化、系统模块化、功能模块化和接口标准化的基础上，通过全机顶层模块化装配工艺设计，辅以优化分工、细化交付状态、集成装配等方法扩大飞机
总装装配平行作业面。充分发挥主供模式优势，通过总装工作适量前置降低总装阶段工作难度，最大限度提高飞机装配工作效率，从而缩短型号研制总周期，确保型号研制节点。

    高校与企业通力合作、优势互补，是解决国家对创新需求的有力手段，进而可推动技术水平的提高、装备的更新和人才的培养。数字化材料加工技术与装备国家地方联合工程实验室（湖北）是以先进成形技术与装备湖北省工程实验室为基础，由华中科技大学牵头和作为依托单位，联合武汉华科三维科技有限公司、武汉惟景三维科技有限公司、三环集团、武汉新威奇科技有限公司、武汉华夏精冲技术有限公司、湖北三环车桥有限公司和湖北三环锻造有限公司组建而成。以多学科、多层次的教学研究为特色，主要从事塑性成形、增材制造、等静压成形以及快速三维测量技术与装备方面的研发。实验室拥有200 余人的强大研发队伍，实验场地、实验设备条件充足，为顺利开展科研工作提供了有力的保障。

    为减少TC4钛合金激光成形连接件连接区缺陷，提高连接件连接质量，采用正交试验法对TC4钛合金激光成形连接工艺参数进行优化，以抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和内部缺陷等为综合评定指标，根据数理统计原理分析各工艺参数对连接质量的影响程度，为后续成形连接试验件力学性能研究提供近优工艺参数。优化结果表明，
线能量密度0.5W · min/mm²、坡口角度70°、扫描路径+60°~–30° 为近优工艺参数，且各参数中线能量密度对连接试验件的拉伸性能影响显著。利用优化后的工艺参数进行试验，可获得满足国家标准的连接件，研究表明该方法可为合理选择成形连接工艺参数和保证连接质量提供参考依据。

    增材制造技术成形工艺的特殊性给无损检测带来了新的挑战，存在各向异性和检测盲区大等问题。为此，国内外研究者开展了增材制造金属结构件的无损检测方法研究。简要概述增材制造技术在航空航天领域的应用情况，同时结合无损检测各方法应用特点，介绍针对增材制造金属结构件的超声、射线、工业CT和荧光渗透等多种无损检测方法的应用和研究现状，分析总结了相关无损检测标准，并指出了增材制造金属结构件无损检测未来的发展方向，即高精度无损检测技术、原位监测方法和标准化体系的构建。

    采用有限元软件对芯板的超塑成形过程进行了分析，获得了壁厚分布规律曲线和气压加载p–t曲线。在温度为920℃时，制得Ti60/TA15四层结构舵面样件，并对舵面进行了壁厚分析。结果显示，最小壁厚为1.24mm，最大壁厚为1.80mm。采用三维扫描对Ti60/TA15合金四层结构舵面的型面进行分析。结果表明，90%以上型面的公差在±0.2mm 以内，整体型面的公差不超过±0.5mm。对扩散连接界面进行了金相分析。得出在温度为920℃时，TA15同种材料之间以及Ti60/TA15异种材料之间的扩散连接界面基本消失，3 种扩散连接界面处已经看不出空洞。

    整体叶盘、叶轮等航空发动机零件形状复杂、精度要求高，对传统加工方法提出了很大挑战。混合加工技术结合了增、减制造技术优点，是解决复杂零件加工问题的有效手段。针对以上问题，基于几何特征将叶轮分解为叶片与叶盘两个部分，利用五轴环状切片方法规划了叶轮的增减材混合加工工艺，并在自主搭建的五轴混合加工平台基础上，对叶轮进行了加工试验，验证了该混合加工工艺规划方法的可行性。

    控制电子束偏转扫描对成形件进行局部实时退火热处理，可降低大型金属工件在电子束熔丝成形过程中产生的热应力，减少热应力累积而超过材料屈服强度产生的变形。采用工控机、波形发生卡、驱动电路及偏转扫描线圈搭建了电子束偏转扫描控制试验平台；使用LabVIEW开发了扫描控制程序，合成了X、Y两路输出波形，实现了矩形折线扫描及圆形偏置扫描。针对电子束扫描加热对成形件局部温度分布的影响，建立了随行退火扫描的有限元模型，分析了随行退火偏转扫描对100mm×100mm区域内温度场分布的影响。仿真结果表明，在束流30mA、束斑直径4mm、束斑搭接1mm的条件下，电子束以25m/s的速度扫描加热0.6323s，区域内温度差值由初始的94℃减小到11℃，有效改善了100mm×100mm 区域内温度场分布均匀程度。

    基于传统的位移传感器校准存在摩擦、空程等缺陷问题，提出了一种量程为0~3000mm高精度校准方案。该方案以激光干涉仪为基准，直线电机配合气浮导轨为驱动单元，创新型光栅实现闭环控制，使定位精度在3μm/m量级。位移传感器校准时，通过六个自由度的可调夹具，使位移传感器运动方向与标准测量方向在同一条直线上，可实现阿贝误差的最大化消除。尤其针对特殊的浮子式传感器校准，通过设计专用夹具配合支撑点消除变形的校准方式，解决了测杆在校准过程存在的形变难题。同时，校准装置不确定度的评定和验证，表明该校准方法可行有效。

    为研究H62铜螺旋波纹管的成形方式和成形极限，开展管材增量成形的ABAQUS模拟与试验研究。首次采用管材增量成形方式加工螺旋波纹管，通过模拟与试验相结合的方式，优化管材增量成形的各工艺参数，结合理论分析提高H62铜螺旋波纹管的成形精度及成形极限。试验结果表明，当工具头的单次进给量为0.50mm，主轴转速为15r/min，工具头的轴向进给速度为5mm/s 时，螺纹深度极限提高。当螺纹深度为2.5mm 时，波纹管的成形质量最好，当螺纹深度大于6mm 时，成形质量显著下降。