航空航天工装测具笨重是近年来生产现场反映比较多的问题之一，在国内行业都存在这个问题，经过大量的实物和材料分析研究，针对长度测量的测具进行试验应用。从设计源头上保证测具的合理性，彻底解决测具笨重的问题。要从测具的横梁，支架等非定位件零部件的材料方面解决测具笨重问题。在测具主体材料的选材上，从而整体减轻测具的重量，根据测其的结构和使用要求，选择合适的轻质材料，以减轻测具的重量。应用新型的碳纤维复合材料比同样钢结构件测具的重量城轻60%，大大减轻了工装的重量，来改进测其结构笨重问题，并应用推到零件生产中。

　　碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，其含碳量随种类不同而异，一股在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐磨擦、导电、导热及耐腐蚀等，但与一般碳素材料不同的是，其外形有显著的各向异性、柔软可加工成各种织物，沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维比重小，因此有很高的强度。碳纤维是由含碳量较高，在热处理过程中不熔融的人造化学纤维，经热稳定氧化处理、碳化处理收石墨化等工艺制成的，由碳纤维和环氧树脂结合而成的复合材料，由于其比重小、刚性好和强度高，在航空航天工业中已采用先进复合材料，而工装上只应用普通的碳纤维复合材料，就能满足强度和刚性的要求，并达到减轻工装的重量。

　　为解次测量大尺寸测其笨重问题使用钢管，碳纤维等复合材料代替结构钢，减轻测具重量，避免薄壁零件压变形，提高测量精度。研制方形、圆形碳纤维的结构，满足测具横梁的要求，应用到检测大尺寸的长度测具中，减轻测具重量。

　　在检查薄壁零件直径在1000mm左右尺寸的测具设计中，横梁应用圆形碳纤维材料管子代替原钢件尺板，为使于加工，在碳纤维材料管子两端胶粘普通的钢件固定块，左端用于固定定位销，右端使用杠杆结构。在工装的专用测量具结构上，只要求结构的强度和刚性及时磨性，其它没有过多的要求，首次研究试制时采用普通的碳纤维复合材料管子，两端粘结普通的圆形钢件结构固定块，用于连接其它钢制零部件。

　　由于在加工制造时，无法定位，为降低加工难度，与工艺研究两端连接的圆形柱销改为长方体结构，要求保证长方体两侧定位面的平行度，然后以长方休两侧定位面为基准，进行测量销和表架的组合加工，保证测具两基准的平血度要求，使测具能可常定位，准确测量，确保测具备的测量精度。

　　通过该项研究应用，可在测具主体材料的选材上，如测具的横梁，支架等非定位件零部件的材料方面，根据测具的结构和使用要求，选择合适的轻质材料，以减轻测具的重量。通过在多套测其上应用碳纤维材料复合材料，从而整体减轻测具的重量，使测具的重量比同样钢件测具减轻了60%，解决了工装设计结构笨重问题，增加测具的测量稳定性，该新材料的研究应用，是设计能力和制造能力的提高，并应用推广到各产品生产中。

　　阅读延伸：《碳纤维复合材料在航空航天领域的应用案例分析》