【文章內(nèi)容簡介】 在航空、航天領(lǐng)域的裝機(jī)量已經(jīng)達(dá)到本行業(yè)所有裝機(jī)量的 60%， CATIA 軟件的廣泛 使用 召喚我們對其熟練應(yīng)用，并且去發(fā)展它。 數(shù)字化技術(shù)發(fā)展及前景 隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展及其與制造的融合，航空制造日益走向數(shù)字化。數(shù)字化已經(jīng)滲透到產(chǎn)品研制的設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)和管理 的全過程中，出現(xiàn)了飛機(jī)產(chǎn)品數(shù)字化定義、虛擬制造、仿真等單元技術(shù)。 采用數(shù)字化設(shè)計(jì)制造 是保證飛機(jī)快速研制的必要手段。美國聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機(jī)(JSF) 是體現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計(jì)制造技術(shù)應(yīng)用水平的典型實(shí)例 ，說明 了數(shù)字化設(shè)計(jì)制造技術(shù)在提高飛機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量、縮短研制周期方面至關(guān)重要的作用和地位。中國航空工業(yè)第一集團(tuán)公司為了完成信息化建設(shè) ， 迎接國際航空市場激烈的競爭和挑戰(zhàn) ， 提出了基于信息技術(shù)、實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略構(gòu)想。數(shù)字化產(chǎn)品定義技術(shù)面向從設(shè)計(jì)、分析、制造、裝配到維護(hù)、銷售、服務(wù)等全生命周期的各個環(huán)節(jié)，用于描述和定義產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化過程中所應(yīng)包含的信息，及信息間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，使其成為計(jì)算機(jī)中可實(shí)現(xiàn)、可管理和可使用的信息。 在數(shù)字化技術(shù)和制造技術(shù)融合的背景下，并在 虛擬現(xiàn)實(shí) 、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、 快速原型 、數(shù)據(jù)庫和多媒體等支撐技術(shù)的支持下，根據(jù)用戶的需求，迅速收集資源信息，對產(chǎn)品信息、工藝信息和資源信息進(jìn)行分析、規(guī)劃和重組，實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品設(shè)計(jì)和 功能的仿真以及原型制造，進(jìn)而快速生產(chǎn)出達(dá)到用戶要求性能的產(chǎn)品整個制造全過程。 沈陽航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì) 2 其內(nèi)涵包括三個層面： 以設(shè)計(jì)為中心的數(shù)字化制造技術(shù)、以控制為中心的數(shù)字化制造技術(shù)、以管理為中心的數(shù)字化制造技術(shù)。 數(shù)字化制造技術(shù)的未來發(fā)展方向，利用基于網(wǎng)絡(luò)的 CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造在 CAD/CAM 應(yīng)用過程中，利用產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)并行工程，可以極大地提高產(chǎn)品開發(fā)的效率和質(zhì)量，企業(yè)通過 PDM 可以進(jìn)行產(chǎn)品功能配置，利用系列件、標(biāo)準(zhǔn)件、借用件、外購件以減少重復(fù)設(shè)計(jì)，在 PDM環(huán)境下進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造，通過 CAD/CAE/CAPP/CAM 等模塊德集成，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和全數(shù)字化制造； CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM 技術(shù)與企業(yè)資源計(jì)劃、供應(yīng)管理、客戶關(guān)系管理相結(jié)合，形成制造企業(yè)信息化的體構(gòu)架。虛擬設(shè)計(jì)、虛擬制造、虛擬企業(yè)、動態(tài)企業(yè)聯(lián)盟、敏捷制造、網(wǎng)絡(luò)制造以及制造全球化，將成為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)發(fā)展的重要方向。制造工藝、設(shè)備和工廠的柔性、可重構(gòu)性將成為企業(yè)裝備的顯著特點(diǎn) [1]。 數(shù)字化制造將成為 21 世紀(jì)企業(yè)裝備的顯著特點(diǎn)。將數(shù)字化技術(shù)用于制造過程，可大大提高制造過程的柔性 和加工過程的集成性，從而提高產(chǎn)品生產(chǎn)過程的質(zhì)量和效率，增強(qiáng)工業(yè)產(chǎn)品的市場競爭力。 CATIA 軟件的使用 CAD/CAM 即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造 ,其含義是指產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造人員根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造流程 ,在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的支持下 ,進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造的一項(xiàng)技術(shù)。一般講 ,一個完整的 CAD/CAM 系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)、外圍設(shè)備及附加生產(chǎn)設(shè)備等硬件和控制這些硬件運(yùn)行的指令、程序即軟件組成。 CATIA 是法國 Dassault System 公司的 CAD/CAE/CAM 一體化軟件，居世界CAD/CAE/CAM 領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，廣泛應(yīng)用于航空航天、 汽車制造、造船、機(jī)械制造、電子 \電器、消費(fèi)品行業(yè)，它的集成解決方案覆蓋所有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域 [2]。 CATIA 包括了機(jī)械設(shè)計(jì)，曲面造型，工程分析，電子設(shè)計(jì)，人機(jī)工程等一百多個模塊。在世界 CAD/CAB/CAM 領(lǐng)域中處于領(lǐng)先地位。 CATIA 被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、造船、機(jī)械制造、電子、電器、消費(fèi)品行業(yè)；它的集成解決方案覆蓋所有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域，滿足了工業(yè)領(lǐng)域各類大、中、小型企業(yè)的需要。尤其在航天業(yè)，有八成以上的廠商使用 CATIA 軟件。波音飛機(jī)公司使用了 CATIA 完成了整個波音 777 的零件設(shè)計(jì)和電子裝配，創(chuàng)造了業(yè)界的奇跡，從而確定了 CATIA 在CAB/CAM/CAD 行業(yè)中的領(lǐng)先地位 。 由于 CATIA 模塊很多，我們不能每個都學(xué)會，在我們常用的基礎(chǔ)模塊包括：基沈陽航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì) 3 礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（ Infrastructure）、機(jī)械設(shè)計(jì)（ Mechanical Design）、外形設(shè)計(jì)（ Shape）、工程分析 [3]。機(jī)械設(shè)計(jì)（ Mechanical Design）是我們學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，包括常見的部件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、草圖、工程圖等 [4]。 沈陽航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì) 4 2 框的分析 框的分類分析 機(jī)身隔框與機(jī)翼翼肋的作用相似，它是機(jī)身上的橫向受力構(gòu)件，從受力的觀點(diǎn)來看，隔框分為加強(qiáng)隔框和普通隔框兩類 [5]。 普通隔框 普通隔框：它的作用是保持飛機(jī)外形，支持蒙皮，提高蒙皮的穩(wěn)定性，以利于承受局部空氣動力載荷，它所承受的載荷不大，一般采用板材分段彎制而成，其外緣形狀以機(jī)身截面相似，內(nèi)緣往往以機(jī)身內(nèi)部布置相協(xié)調(diào)，這樣內(nèi)，外緣之間的距離是變化的，為了保證隔框的強(qiáng)度，內(nèi)，外緣隔框都有翻邊，另外，為了減輕重量，框的腹板上都有許多開孔。由于普通框的整體剛性較差，裝配時通常將普通框的一部分與桁條和蒙皮先組成壁板，然 后在部件裝配和總裝配時形成整體的隔框。 根據(jù) 14478 站位點(diǎn)的機(jī)身結(jié)構(gòu)，普通框復(fù)合要求，所以選用普通