【導讀】件加工精度和技術(shù)要求；位組合與結(jié)構(gòu)，計算定位誤差；的集成來滿足個性化和多樣化的要求，以滿足社會各群體的不同要求。高了效力，保證了產(chǎn)品的高精度，高質(zhì)量。平乃至一個國家工業(yè)水平的重要標志。而世界制造業(yè)的轉(zhuǎn)移，中國正在逐步成為世界加工廠。我國機械制造業(yè)將面臨長期發(fā)展。與其它類型結(jié)構(gòu)相比，飛機結(jié)構(gòu)有其特殊性。的重量必須盡可能輕，以便多裝人員、貨物或裝備，因而對結(jié)構(gòu)材料要求高；其次，規(guī)定的外形準確度要求和表面質(zhì)量要求。結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)保證結(jié)構(gòu)在承受各種規(guī)定的載荷狀。采取其他措施以避免出現(xiàn)不能容許的氣動彈性問題與振動問題；具有足夠的壽命等。強度的前提下，重量應(yīng)該最輕，以便多載人員、貨物、油料，以提高飛行性能。因而結(jié)構(gòu)應(yīng)該有較好的抗疲勞破壞能力才能保證飛行安全。力稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。查各個指定需要檢查的地方，如發(fā)現(xiàn)損傷，則需要進行修理或更換。狀態(tài)或者重新起飛狀態(tài)。要求飛機結(jié)構(gòu)的工藝性要好，即加工要快、成本要低等。

　　

【正文】 中不同階段、不同部門和不同團隊之間工作的并行及信息的連續(xù)和有效，充分體現(xiàn)了數(shù)字化技術(shù)貫穿了整個產(chǎn)品研制全過程，是數(shù)字化條件下的飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計的多學科優(yōu)化研制模式。首先，必須組建研制所涉及學科的多學科團隊 (IPT)。所涉及學科必須有自己的、有效的分析模型和設(shè)計標準。所有的模型必須參數(shù)化。經(jīng)過數(shù)字化的多學科優(yōu)化后，確定最終的設(shè)計變量時，結(jié)合幾何外形人員所進行的放樣和氣動外形的風洞仿真試驗結(jié)果。 4 數(shù)字化定義技術(shù)與其他先進技術(shù)相融合 隨著計算機技術(shù)、數(shù)控加工及成形技術(shù)、數(shù) 字化測量技術(shù)、復材構(gòu)件成形技術(shù)和先進裝配技術(shù)的不斷發(fā)展，以及精益生產(chǎn)、并行工程等先進理念的誕生和應(yīng)用，使現(xiàn)代飛機的協(xié)同研制處于不斷的變革之中，傳統(tǒng)技術(shù)不斷精化，新材料、新結(jié)構(gòu)、新的加工成形技術(shù)不斷創(chuàng)新，集成的整體結(jié)構(gòu)、復材構(gòu)件和數(shù)字化技術(shù)構(gòu)筑了新一代飛機先進制造技術(shù)的主體框架。數(shù)字化技術(shù)的采用大幅度地提高了飛機設(shè)計制造技術(shù)水平，加快了現(xiàn)代飛機研制的整體進程。所有這一切都體現(xiàn)在空客和波音公司的新機研制中，特別是 A380 和波音 787 飛機的研制中，他們使數(shù)字化應(yīng)用技術(shù)與其他先進理念和技術(shù)相結(jié)合，才使數(shù)字化應(yīng)用技術(shù) 在飛機研制中發(fā)揮了巨大的效益。他們認真地研究了怎樣使數(shù)字化技術(shù)與其他先進理念 (精益生產(chǎn)、并行工程 )以及先進技術(shù) (數(shù)控加工及成形技術(shù)、數(shù)字化測量技術(shù)、飛機裝配技術(shù)和質(zhì)量保證技術(shù)等 )相結(jié)合，使它們能集成在一起、融合在一起，發(fā)揮先進技術(shù)的整體效益，這樣才能充分發(fā)揮數(shù)字化技術(shù)在飛機研制中的真正作用。 正是數(shù)字化定義技術(shù)的廣泛而深入的應(yīng)用，大力推動著數(shù)字化測量、加工技術(shù)及相關(guān)數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，反之亦然。如精確的數(shù)控切邊和鉆孔技術(shù)、數(shù)字化測量技術(shù)、激光投影技術(shù)、數(shù)字化復材鋪層技術(shù)、數(shù)字化裝配技術(shù)和數(shù)字化仿真技術(shù)等 先進技術(shù)得到了快速的發(fā)展和應(yīng)用。 需要特別指出的是，這些數(shù)字化設(shè)備，是直接利用產(chǎn)品的基于模型數(shù)字化定義數(shù)據(jù)來驅(qū)動的，即產(chǎn)品的零部件加工和生產(chǎn)用工裝制造，直到飛機的裝配設(shè)備，都可直接根據(jù)基于模型定義 MBD 數(shù)據(jù)進行，體現(xiàn)了數(shù)字化技術(shù)與其他先進技術(shù)的融合。這樣基本上沒有中間的數(shù)據(jù)傳遞環(huán)節(jié)， 第 29 頁 共 33 頁 消除了形狀和尺寸的傳遞誤差，即所謂裝配過程中實現(xiàn)了“零誤差”，保證制造出高質(zhì)量的飛機產(chǎn)品。 5 數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)形成完整的應(yīng)用體系 從飛機的整個研制過程來看，即從顧客對飛機提出要求開始，直至飛機設(shè)計、制 造、交付出廠以及投入航線后的服務(wù)工作，飛機的研制過程是一個全球性的龐大的系統(tǒng)工程。因此，必須有基于能覆蓋全球的、完整的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，才能研制出現(xiàn)代的大型飛機，無論是波音還是空客公司，都無一例外。 飛機 復合材料零件的數(shù)字化設(shè)計和制造技術(shù)，解決了高精度壁板零件在生產(chǎn)中的技術(shù)難題，提高了下料和定位精度，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率 。節(jié)約了下料、定位樣板，降低了工裝成本 。通過排料優(yōu)化技術(shù)，提高了材料的利用率，從而降低了生產(chǎn)成本。該技術(shù)有效地推進了復合材料零件制造技術(shù)的迅速發(fā)展，并已成功應(yīng)用于國內(nèi)外各種飛機的復合 材料構(gòu)件，使國內(nèi)的復合材料制造技術(shù)與國際接軌。 一、數(shù)模 制造 檢驗的必要性 飛機外形由于空氣動力學的要求 ,引起對外形要求嚴格的曲面需要以數(shù)學模型去表征 ,以飛機氣動外形數(shù)據(jù)光順處理之后 ,建立各部分外形曲面的數(shù)學函數(shù)方程 ,與外形計算有關(guān)數(shù)值直接傳遞到飛機零件上 ,因而提供給數(shù)控銑床切削加工的不再是歷來沿用的零件圖紙 ,萬是計算機輸出的加工程序 ,因此數(shù)模零件和洋件就完全建立在一個多維空間的數(shù)學模型之扣 ,原來一張張平面零件圖紙被摸不著也看不厄的一堆堆數(shù)據(jù)所代替。數(shù)控銑床把零件加工 數(shù)字化 之后 ,根本找不到檢驗零件的圖紙尺寸依 據(jù) ,所以過去飛機制造廠歷來沿用的機械加工檢驗方 法逐漸被數(shù)模檢驗所代替 ...... 按樣板制造的局限性 目前，航空企業(yè)以模線樣板協(xié)調(diào)的產(chǎn)品生產(chǎn)中把樣板作為加工和檢驗零件及工裝的依據(jù)，例如：零件下料及檢驗，形模與檢驗胎的制造與檢驗依據(jù)，卡板與定位面的加工與檢驗等等。其中，鈑金零件下料多采用依據(jù)樣板進行手工下料，這種方法材料的利用率低，而且零件質(zhì)量不容易保證，生產(chǎn)效率也不高；如果把樣板的輪廓及相關(guān)特征進行數(shù)字化，然后使用數(shù)控下料設(shè)備進行數(shù)控下料，不僅成本大幅降低，生產(chǎn)效率提高，零件的質(zhì)量也會大大提高。在使用數(shù)據(jù) 模型下 第 30 頁 共 33 頁 料代替?zhèn)鹘y(tǒng)使用樣板手工下料的過程中，材料利用率提高了 20%，效率提高 2 倍以上，勞動強度降低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性也大大提高。 用模線樣板 標準樣件方法來協(xié)調(diào)產(chǎn)品的形狀和尺寸是傳統(tǒng)飛機制造中尺寸傳遞的特點。這個方法是基于產(chǎn)品相互聯(lián)系制造的原則，借助具有特定形狀和尺寸的專門實物樣件，使飛機設(shè)計圖紙所描述的形狀和尺寸被傳遞到所制造的零件或產(chǎn)品上。在這個過程中，各個環(huán)節(jié)所形成的原始尺寸的一些誤差，也伴隨著形狀和尺寸的傳遞而轉(zhuǎn)移，這些誤差的積累 (相加或相減 )，最終體現(xiàn)到產(chǎn)品的最后形狀和尺寸上。由于傳統(tǒng)方法的形狀和尺 寸傳遞環(huán)節(jié)多，積累誤差大，造成飛機裝配的困難，極不適應(yīng)現(xiàn)代飛機產(chǎn)品制造的要求。 四、應(yīng)用 樣板數(shù)字化項目在先進制造業(yè)企業(yè)的重要作用： 提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本。 當建立數(shù)據(jù)模型的樣板是加工零件的制造或檢驗依據(jù)時，該數(shù)據(jù)模型可以作為零件加工的數(shù)據(jù)模型，可用于數(shù)控加工設(shè)備直接進行平面類零件的數(shù)控加工。通過數(shù)控手段直接加工零件，可以省去傳統(tǒng)（如靠模銑，打工藝孔、基準孔、銷釘孔等）加工中的多道工序，大大提高零件生產(chǎn)的效率，降低人力成本；同時，并能帶來大量的原材料節(jié)約（通過多零件組合排樣），產(chǎn)品的質(zhì) 量也大幅提高。通過實際應(yīng)用統(tǒng)計，在展開料樣板數(shù)字化之后，材料的利用率至少提高了２３％。 樣板制造依據(jù)的修復及定檢樣板時的參考。 為傳統(tǒng)協(xié)調(diào)路線下的樣板建立數(shù)據(jù)模型，在建立數(shù)據(jù)模型的過程中可以修復樣板在使用過程中造成的一些缺陷（如：磨損，變形，標記不清等等），甚至，有些企業(yè)可能還存在樣板制造依據(jù)已經(jīng)不存在的現(xiàn)象。因此，使用此設(shè)備所建立的數(shù)據(jù)模型可以作為樣板的制造依據(jù)之一存檔，還可作為定檢樣板時的參考（在航空企業(yè)存在協(xié)調(diào)路線中制造依據(jù)缺失和損壞現(xiàn)象）。 第 31 頁 共 33 頁 樣板檢驗效率和可靠性大大提高 在航空制造企業(yè)樣 板檢驗多為檢驗人員使用通用或?qū)Ｓ玫牧烤?，根?jù)樣板的制造依據(jù)（制造模線、標準樣件等）進行檢驗，這樣檢驗樣板的可靠性多依賴于檢驗人員的水平，并且檢驗效率不高；對于使用數(shù)控手段加工的樣板，很多企業(yè)是采用定檢設(shè)備的方法間接對樣板進行檢驗，這樣可能會給制造過程帶來一定隱患。而采用此設(shè)備對樣板進行檢驗，不但檢驗效率大大提高，同時由于設(shè)備本身精度高，使得樣板檢驗的可靠性大大提高。 五、市場前景預測及經(jīng)濟與社會效益分析 對于目前還采用樣板為制造依據(jù)機型，如實施樣板數(shù)字化項目，將大大降低飛機生產(chǎn)等先進制造業(yè)的成本，快速提 高產(chǎn)能，降低勞動強度，為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。 現(xiàn)代飛機產(chǎn)品制造過程的實質(zhì)，是對一個產(chǎn)品進行并行協(xié)同的數(shù)字化建模、模擬仿真和產(chǎn)品定義，然后對產(chǎn)品的定義數(shù)據(jù)從設(shè)計的上游向零件制造、部件裝配、產(chǎn)品總裝和測量檢驗的下游進行傳遞、拓延和加工處理的過程。最終形成的飛機產(chǎn)品可以看作是數(shù)據(jù)的物質(zhì)表現(xiàn)?；谀Ｐ投x MBD技術(shù)的應(yīng)用，使 MBD數(shù)據(jù)從上游至下游得以無縫傳遞。從此可知，產(chǎn)品的定義數(shù)據(jù)能在整個制造過程下游的各個環(huán)節(jié)有效地利用起來，即用產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)直接來驅(qū)動所有的數(shù)字化加工和測量設(shè)備，直至飛機的裝配。也正如 洛克希德馬丁公司所指出的那樣，數(shù)字化主線驅(qū)動著 J S F 任務(wù)的關(guān)鍵工程和檢驗技術(shù)。真正發(fā)揮了數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)點，這也正好克服了傳統(tǒng)飛機制造技術(shù)的缺點。 結(jié)束語 飛機制造業(yè)是國家的高技術(shù)戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，尤其體現(xiàn)在高性能戰(zhàn)斗機和大型飛機的發(fā)展上，它對科技進步具有廣泛、持久的牽引作用。特別是數(shù)字化技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，使傳統(tǒng)的飛機產(chǎn)品的研制過程發(fā)生了根本性的變革，大幅度地提高了飛機設(shè)計制造技術(shù)水平，加快了現(xiàn)代飛機研制的整體進程。 第 32 頁 共 33 頁 特別在近幾年來飛機制造業(yè)數(shù)字化工程的推動下，各級領(lǐng)導也很重視這一新 技術(shù)的應(yīng)用與推廣工作，并且在飛機的數(shù)字化設(shè)計或制造方面，取得了卓有成效的進展，尤其在新機的研制中，這一新技術(shù)優(yōu)勢已開始體現(xiàn)出來。但是，并不等于說我們已經(jīng)很好地掌握了飛機數(shù)字化研制的核心技術(shù)，充分發(fā)揮了數(shù)字化新技術(shù)在飛機研制中的作用。這可從我國目前數(shù)字化技術(shù)在新機研制或飛機生產(chǎn)中應(yīng)用的深度和廣度，并行協(xié)同的程度、系統(tǒng)集成水平、相應(yīng)規(guī)范的編寫、缺乏完整的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)傳輸不暢、數(shù)字化生產(chǎn)線中斷以及應(yīng)用的效果等方面明顯地看出。所以，從數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用總體來看，我國尚存在很大的差距，還有很長的一段路要 走 十 致謝 在 這次 第一墻接頭加工與夾具設(shè)計 的畢業(yè)設(shè)計中，我體驗 到飛機航空材料對機械加工和工藝有著相當嚴格的要求 ， 機械領(lǐng)域的廣泛以及先進的加工工藝 也使我明白今后的路還很長， 縱觀整個制造業(yè)，加工制造 領(lǐng)域隨著數(shù)控技術(shù)及計算機輔助設(shè)計、分析、制造（ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ）技術(shù)的普及與提高發(fā)生著巨大變化，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為各個制造企業(yè)發(fā)展開拓的重點，也代表著先進的制造技術(shù)， 也深刻的明白到機械制造工藝與夾具直接影響到產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，是生產(chǎn)高科技產(chǎn)品的根本保障。因此我為能夠接觸和學習這方面的知識而感到驕傲！ 由 于自己的水平有限，這篇文章并不能讓人感到滿意，但作為一名數(shù)控專業(yè)的學生，運用所學專業(yè)知識解決實際工作中遇到的問題是檢驗所學的最好方法，本論文是希望從實際工作的角度探討自己對數(shù)控加工一點見解，也希望以此來檢驗我對機械專業(yè)知識學習的運用能力． 此外，本畢業(yè)論文最終得以順利完成，也是與機械系其他老師的幫助分不開的，雖然他們沒有直接參與我的論文指導，但在開題時也給我提供了不少的意見，提出了一系列可行性的建議，他們是張海濤老師， 伍少敏老師 等，在此向他們表示深深的感謝！ 我 也 非常感謝三年來江西航空職業(yè)技術(shù)學院各位老師對我 學習 的悉心指導，使我在學業(yè)上有了很大的進步，這篇文章是我經(jīng)過反復思考修改完成的，由于自己的知識面有限，在文章可能還有許多不足之處，請老師們予以批評指正，同時論文指導老師在理論觀點，布局和寫作方法和實際工作等方面給予我極大的幫助和指導，在此我也深表感謝！ 第 33 頁 共 33 頁 參 考 文 獻 [1]《機械制造工藝與夾具》，蘭建設(shè)主編，機械工業(yè)出版社， 2021 年 7月 [2] 《數(shù)控技術(shù)》，史新逸、徐劍鋒編著，中國科技大學出版社， 2021 年 8 月 [3]《數(shù)控編程與加工仿真》，史新逸等編，中國科技大學出版社， 2021年 8月 [4] 《數(shù)控加工工藝》，譚永剛主編，國防工業(yè)出版社， 2021 年 1 月 [5]《 UG 應(yīng)用與實例教程》，黎震等編著，北京理工大學出版社， 2021 年 8月 [6]《 AutoCAD2021 項目式實訓教程》，鄧小紅等編，天津大學出版社， 2021 年 [7]《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》，劉巽爾主編，中央電大出版社， 1998 年 10 月 [8]《工程材料及金屬工藝學》，房世榮編，機械工業(yè)出版社， 2021 年 1月 [9]《 FANUC 0iMC 操作說明書》，北京發(fā)那科機電有限公司， 2021 年 [10] 《世紀星 銑削數(shù)控裝置操作與編程說明書》，華中數(shù)控股份有限公司， 2021 年 [11] 張耀宗 .機械加工實用手冊編寫組 .機械工業(yè)出版社， 1997