飞机作为现代飞行器中最具代表性的产品,其零部件形状和结构复杂、尺寸大、刚度小,同时新一代飞机的综合服役性能要求进一步提高,进而对飞机的装配质量提出了更高的要求,特别是对装配连接工艺提出了严苛的要求。近年来,随着三维数字化设计制造技术的发展,基于模型定义的零件制造和装配数字量协调体系正在取代传统的模拟量协调体系,同时快速发展的柔性化、自动化装配技术成为新飞研制的重要技术手段,这些先进技术相互交叉融合,正深刻地改变传统的飞机制造模式。本文针对大型客机C919中机身自动化装配中的关键技术难题,开展了深入的研究,论文取得的主要研究成果如下:(1)针对基于模型定义的飞机数字化建模技术,探讨了面向飞机装配的MBD模型构建方法。论述了MBD数据集的数据组织形式和定义要求,分析了飞机协同设计模式下MBD数据集的产生流程;结合飞机MBD零件数据集和装配数据集的工艺应用,提出了MBD数据集下自动钻铆孔位点信息的自动提取方法和面向虚拟装配的轻量化装配仿真模型生成方法。(2)针对中机身自动化装配的柔性定位需求,研究了一种基于并联构型的柔性定位技术。应用方位特征集提出了多自由度柔性定位工装的并联构型设计方法,基于螺旋理论和并联机构雅克比矩阵条件数对驱动副优选,并对柔性定位工装的调姿性能进行了分析,该方法已成功应用于C919中机身总装柔性装配型架的设计过程中,证明了该方法的可行性,为实现飞机装配柔性定位提供新的技术途径。(3)针对中机身自动化装配连接中的制孔工艺问题,研究了飞机装配制孔的单向压紧自动化制孔技术。采用有限元仿真分析确定影响单向压紧制孔的主要工艺参数,提出了一种基于自适应响应面法的单向压紧制孔工艺参数优化方法,结合典型自动化制孔设备开展了工艺试验研究,通过试验结果验证了该优化方法的有效性。(4)针对C919中机身采用的新型铝锂合金材料,研究了铝锂合金壁板自动化钻铆技术。在对铝锂合金材料铆接工艺性讨论的基础上,提出了一种适用于铝锂合金壁板自动钻铆的干涉铆接工艺控制方法,通过大量工艺试验,获得了满足干涉量要求的铝锂合金壁板自动钻铆工艺参数,为相关工艺规范的制定提供了理论支持。在上述关键技术研究的基础上,本文结合大型客机C919中机身的自动化装配生产线规划,对中机身装配站位的划分、中机身装配过程的数字化仿真、中机身壁板自动化钻铆工艺与离线编程算法等相关技术进行了详细的论述。上述技术的研究为大型客机C919的研制提供了技术保证,应用实践表明:基于模型定义的飞机自动化装配技术是提高飞机装配质量和效率的重要途径。