【正文】 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。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(jī)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(jī)設(shè)計制造技術(shù)水平，加快了現(xiàn)代飛機(jī)研制的整體進(jìn)程。也正如洛克希德 現(xiàn)代飛機(jī)產(chǎn)品制造過程的實質(zhì)，是對一個產(chǎn)品進(jìn)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(jìn)行傳遞、拓延和加工處理的過程。 數(shù)字化設(shè)計制造體系應(yīng)用框架 用模線樣板 標(biāo)準(zhǔn)樣件方法來協(xié)調(diào)產(chǎn)品的形狀和尺寸是傳統(tǒng)飛機(jī)制造中尺寸傳遞的特點。 5 數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)形成完整的應(yīng)用體系 從飛機(jī)的整個研制過程來看，即從顧客對飛機(jī)提出要求開始，直至飛機(jī)設(shè)計、制造、交付出廠以及投入航線后的服務(wù)工作，飛機(jī)的研制過程是一個全球性的龐大的系統(tǒng)工程。 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。 4 數(shù)字化定義技術(shù)與其他先進(jìn)技術(shù)相融合 隨著計算機(jī)技術(shù)、數(shù)控加工及成形技術(shù)、數(shù)字化測量技術(shù)、復(fù)材構(gòu)件成形技術(shù)和先進(jìn)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(jìn)理念的誕生和應(yīng)用，使現(xiàn)代飛機(jī)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(fù)材構(gòu)件和數(shù)字化技術(shù)構(gòu)筑了新一代飛機(jī)先進(jìn)制造技術(shù)的主體框架。這樣，才能不再使用百年來的工程師語言——藍(lán)圖（二維圖紙）。從數(shù)據(jù)管理看，數(shù)據(jù)源的二元性，難以保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性。也就是說，三維模型中技術(shù)人員不能以簡單明了的方式將生產(chǎn)工藝、模具設(shè)計與生產(chǎn)、部件裝配、部件與產(chǎn)品檢驗等工序所必須的設(shè)計意圖添加進(jìn)來。協(xié)同設(shè)計團(tuán)隊由早期的DBT（Design Build Team）發(fā)展到IPT（Integrated Product Tam），以及最新的LCPT（Live Cycle Product Team）。波音公司在貫徹數(shù)字化技術(shù)的同時還實行了精益生產(chǎn)。經(jīng)過數(shù)字化的多學(xué)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(jìn)行的放樣和氣動外形的風(fēng)洞仿真試驗結(jié)果?；谀Ｐ偷娜梭w工程模擬仿真在這2種工作模式的基礎(chǔ)上，以產(chǎn)品數(shù)字化定義的研制過程為對象，將處于孤立和離散狀態(tài)的參與研制的不同企業(yè)/部門/人員/信息整合起來協(xié)同工作，并得到完成任務(wù)所需的完整的數(shù)字化產(chǎn)品信息描述，保證了研制過程中不同階段、不同部門和不同團(tuán)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(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計的多學(xué)科優(yōu)化研制模式。波音的這種“抓兩頭”的做法是非?？茖W(xué)的，它不僅大幅度地減輕了波音公司的工作量，更重要的是詳細(xì)設(shè)計是生產(chǎn)性設(shè)計，這部分設(shè)計由最了解產(chǎn)品如何制造的企業(yè)來做是最合適的。表１波音BOS600系列規(guī)范 此外，其協(xié)同模式也由原來的基于IPT的集中式協(xié)同，發(fā)展成為基于網(wǎng)絡(luò)的分布式協(xié)同，即產(chǎn)品設(shè)計協(xié)同團(tuán)隊IPT不用再集中到一地，而是分布在世界各地，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行協(xié)同設(shè)計，交換產(chǎn)品的相關(guān)設(shè)計信息。以洛克希德所以，從飛機(jī)的整個研制過程來看，即從顧客提出對飛機(jī)的用戶要求開始，直至飛機(jī)設(shè)計、制造、交付出廠以及投入航線后的服務(wù)工作，飛機(jī)的研制過程是一個龐大的系統(tǒng)工程。波音737和747客機(jī)的服務(wù)年限都超過了40年。美國的波音747 大型客機(jī)，每架零件數(shù)量多達(dá)600萬件，其中連接件為300萬個，風(fēng)洞吹風(fēng)達(dá)15000h，電纜總長274km。按航程劃分，現(xiàn)在常把滿客航程大于6000～10000km 的稱為中／遠(yuǎn)程干線運(yùn)輸機(jī)，航行于國際航線上的多是這類飛機(jī)，一般是具有雙通道的寬體客機(jī)；把滿客航程在5000km以下的稱為中／近程干線運(yùn)輸機(jī)，航行于國內(nèi)各大城市之間的多是這類飛機(jī)，常被稱為國內(nèi)干線飛機(jī)，它們一般是雙發(fā)單通道的窄體客機(jī)，如空客A320和波音737系列機(jī)。但當(dāng)今世界上大型民用運(yùn)輸機(jī)市場被歐洲空中客車公司和美國波音公司所主宰，其他國家（如俄羅斯等）被逐步地邊緣化，尤其體現(xiàn)在空客A380和波音787飛機(jī)的研發(fā)上，其競爭十分激烈，充分體現(xiàn)了國家的戰(zhàn)略利益和民族的意志。 國內(nèi)現(xiàn)狀以線性摩擦焊為主導(dǎo)工藝的整體葉盤制造技術(shù)已進(jìn)人工程研究階段。寬弦、無凸臺、空心葉片是高性能發(fā)動機(jī)風(fēng)扇和第一級壓氣機(jī)葉片的發(fā)展方向。在推重比1520高性能發(fā)動機(jī)上，壓氣機(jī)采用整體葉環(huán)。鈦合金整體葉盤采用熱等靜壓法將鈦合金粉末與精鍛葉片復(fù)合成形為整體葉盤。蒙皮拉伸多點成形模具技術(shù)已完成研究，具有較好的應(yīng)用前景。EF2000機(jī)身結(jié)構(gòu)中鈦合金構(gòu)件大多采用超塑成形/擴(kuò)散連接技術(shù)制造，獲得了減重30%50%的技術(shù)效益。大型整體壁板的成形技術(shù)主要有噴丸成形壓彎成形。作為陶瓷基復(fù)合材料增強(qiáng)材料，國產(chǎn)SiC纖維只能長期工作于 1000℃以下而可在更高溫度下使用的SiC纖維和Al2O3纖維尚未開始研究，目前可用的纖維只有碳纖維，正在研究提其抗氧化性能以及與陶瓷基界面的結(jié)合技術(shù)。C，以推重比910發(fā)動機(jī)為試驗平臺對燃燒室、渦輪外環(huán)、火焰穩(wěn)定器、矢量噴管調(diào)節(jié)片和密封片等進(jìn)行演示驗證。 國內(nèi)現(xiàn)狀樹脂基復(fù)合材料已用于飛機(jī)機(jī)翼外翼、尾翼、鴨翼等結(jié)構(gòu)上，在發(fā)動機(jī)外涵道上也有應(yīng)用。2 高效、低成本復(fù)合材料結(jié)構(gòu)制造技術(shù)得到迅速發(fā)展 樹脂基復(fù)合材料構(gòu)件關(guān)鍵制造技術(shù) 國際現(xiàn)狀樹脂基復(fù)合材料具有可設(shè)計性好、密度低、強(qiáng)度和模量高、抗疲勞性好、耐腐蝕及工藝性好等優(yōu)點。JSF 第一個基于全球虛擬企業(yè)制造的飛機(jī)項目，開創(chuàng)了數(shù)字化生產(chǎn)方式，代表了數(shù)字化制造的最高水平。擴(kuò)大數(shù)控機(jī)加范圍，增加大件、高效數(shù)控加工。飛行數(shù)字化:構(gòu)建虛擬飛行環(huán)境。試驗數(shù)字化:設(shè)計功能樣機(jī)和性能樣機(jī)，減少或簡化實物試驗。產(chǎn)品數(shù)字化:產(chǎn)品數(shù)字建模和預(yù)裝配以及并行產(chǎn)品定義。近十幾年來，新一代飛行器的不斷問世推動了各國航空制造技術(shù)的長足進(jìn)步。應(yīng)當(dāng)大力開展模具數(shù)字化制造技術(shù)的研究開發(fā)，使數(shù)字化制造技術(shù)普遍應(yīng)用于模具工業(yè)，用來改造傳統(tǒng)的模具工業(yè)，這是我國模具工業(yè)發(fā)展的大勢所趨，國家、企業(yè)和從業(yè)于模具行業(yè)的各類人員都應(yīng)給予高度重視航空先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展趨勢20080527 10:12:47 作者：郭恩明 來源：CIO時代網(wǎng) 萬方數(shù)據(jù) 0網(wǎng)友評論 0 條分享到：0摘要： 飛機(jī)和發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步整體化、零件大型化，以達(dá)到大幅度減少零件數(shù)量，從而減少零件之間連接所增加的重量的目的，避免由于連接帶來的應(yīng)力集中，提高結(jié)構(gòu)壽命和結(jié)構(gòu)可靠性。所以企業(yè)在選擇軟件解決方案時，既要考查軟件的功能，又要關(guān)注軟件企業(yè)的售后服務(wù)能力。由于用于五軸加工的模具大多具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料價格較高、工期長以及機(jī)床價格昂貴的特點，一旦出現(xiàn)事故會大大提高制造成本，給企業(yè)帶來巨大損失，所以對于大型模具加工的安全要求非常高?！　∥遢S加工除應(yīng)用于復(fù)雜的零件加工外，也逐漸應(yīng)用于復(fù)雜模具、大型模具、深腔模具加工，部分取代了電火花加工。同時可以針對高速機(jī)床的控制系統(tǒng)編制適合高速加工的后置處理，指導(dǎo)NC 程序生成正確加工代碼。　　在編程過程中，應(yīng)利用有效的刀柄干涉檢查功能，確保刀具的安全性。這會對后續(xù)的加工帶來不利影響，如刀具載荷不均勻。這樣產(chǎn)生的刀路軌跡的數(shù)據(jù)量不僅少，而且刀具運(yùn)動也更光滑、平穩(wěn)、高效。使用這種方法進(jìn)行輪廓加工時，刀具一邊沿輪廓切削，一邊在縱向進(jìn)刀，這保證了刀具載荷的穩(wěn)定，刀路軌跡也自然平滑。　?。?）圓環(huán)走刀?！　? 采用光滑的轉(zhuǎn)彎走刀　　采用光滑的轉(zhuǎn)彎走刀與進(jìn)行光滑的移刀一樣，對保證高速加工的平穩(wěn)與效率同樣重要。 環(huán)切的移刀采用空間螺旋式移刀。 環(huán)切的移刀采用環(huán)間的圓弧切出與切入連接?！　?行切的移刀采用內(nèi)側(cè)或外側(cè)圓弧過渡移刀?！　∑胀– A M 軟件中的移刀大多不適合高速加工的要求，如在行切移刀時，刀具多是直接垂直于原來行切方向的法向移刀，致使刀具路徑中存在尖角；在環(huán)切的情況下，環(huán)間移刀也是按原來軌跡的法向直接移刀，也致使刀路軌跡存在不平滑情況；在等高線加工中的層間移刀時，也存在移刀尖角。加工曲面時刀具可以實現(xiàn)Z 向垂直進(jìn)、退刀，曲面法向的進(jìn)、退刀，曲面正向與反向的進(jìn)、退刀和斜向或螺旋式進(jìn)、退刀等?！　。?）采用更加安全和有效的加工方法與迅速進(jìn)行安全檢查校驗與分析。有些高速加工中心盡管沒有這一功能也能較好地承受慣性沖擊，但這種情況對于機(jī)床的主軸也是不利的，會影響主軸等零件的壽命。采用高速銑削加工編程與數(shù)控伺服系統(tǒng)、加工材料和所用刀具等方面有關(guān)?！　≤浖到y(tǒng)是實現(xiàn)設(shè)計、制造一體化的基本手段并能支持并行工程。其次，CimatronE 提供了專業(yè)的分模工具，可以實現(xiàn)分模線的預(yù)覽、分析以及分模面自動生成等功能。所謂的一體化設(shè)計、制造，是指從模具設(shè)計、加工、電極設(shè)計和加工完全由一個軟件完成，減少了設(shè)計、編程間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和錯誤，提高了制造效率和質(zhì)量，這也會給企業(yè)的管理帶來不少好處。有實力的模具企業(yè)正在不斷提高模具的設(shè)計、制造水平，逐漸將工作重點轉(zhuǎn)向大型、精密、復(fù)雜及長壽命模具的開發(fā)與研制。這是我國制造業(yè)發(fā)展的大勢所趨，國家、企業(yè)和從業(yè)于制造業(yè)的各類人員都應(yīng)給予高度重視。確定該工位需要由多少個裝配過程實現(xiàn)，并定義裝配過程對應(yīng)的AO號。五、飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)是數(shù)字化裝配技術(shù)實際應(yīng)用的一個方面，下面簡單介紹該技術(shù)的應(yīng)用過程：，在三維可視環(huán)境下進(jìn)行產(chǎn)品的裝配工藝規(guī)劃及工藝設(shè)計。（五）可視化裝配經(jīng)過仿真驗證的三維數(shù)字化裝配過程仿真文件，可在不同的工位節(jié)點或A O節(jié)點通過程序打包傳遞到車間，也就是將產(chǎn)品的三維數(shù)模和工藝信息(裝配順序說明或動畫、裝配產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等信息)傳遞到操作者手中。將標(biāo)準(zhǔn)人體的三維模型放入虛擬裝配環(huán)境中，針對零件的裝配，對工人以下工作特性進(jìn)行分析。（二）裝配順序的仿真在虛擬環(huán)境中，依據(jù)設(shè)計好的裝配工藝流程，對產(chǎn)品裝配過程和拆卸過程進(jìn)行三維動態(tài)仿真，驗證每個零件按設(shè)計的工藝順序是否能無阻礙的裝配上去，以發(fā)現(xiàn)工藝設(shè)計過程中裝配順序設(shè)計的錯誤。仿真是一個反復(fù)迭代的過程，不斷地調(diào)整工藝設(shè)計，不斷地仿真，直到得到一個最優(yōu)的方案?；诰W(wǎng)絡(luò)的制造已經(jīng)成為21世紀(jì)的主要制造模式，各個行業(yè)無不在互聯(lián)網(wǎng)這個平臺上進(jìn)行著產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計、制造、銷售和服務(wù)。另外，系統(tǒng)還可以對記錄的這些工作狀況進(jìn)行運(yùn)算處理，并用圖形把它直觀地表達(dá)出來，如以時間為坐標(biāo)，用條形圖顯示出機(jī)床每天每一時段的狀態(tài)，還可以用餅圖表示一段時間內(nèi)各種工作狀態(tài)所占的比率，這樣可以很方便地統(tǒng)計出機(jī)床的開動率，工廠的管理者和計劃人員可以依據(jù)這些信息進(jìn)行管理和計劃。用智能生產(chǎn)中心后，準(zhǔn)備時間由75%降為50%，加工時間由25%上升至50%，使工廠的生產(chǎn)和管理過程實現(xiàn)了并行化、網(wǎng)絡(luò)化，大幅度降低了生產(chǎn)過程中的輔助時間，從而有效提高了生產(chǎn)效率。另外，MAZATROL FUSION 640數(shù)控系統(tǒng)的雙向通信功能可以讓管理軟件直接調(diào)用其工況記錄數(shù)據(jù)庫，使得工場工作量的統(tǒng)計完全由計算機(jī)自動進(jìn)行。然后通過網(wǎng)絡(luò)將這些信息發(fā)送到每個相應(yīng)的加工單元和刀具室。智能化日程管理軟件能夠根據(jù)營業(yè)單要求的數(shù)量、交貨期以及CAM WARE提供的加工時間數(shù)據(jù)和工時成本信息，迅速自動編制出對顧客的交貨周期和報價。該軟件包含4個獨(dú)立的模塊:加工程序自動編制(CAMWARE)、智能化日程管理(Cyber Scheduler),智能刀具管理(Cyber Tool Manager)和智能監(jiān)控(Cyber Monitor)。系統(tǒng)的語音提示和導(dǎo)航功能可以在開機(jī)后用語音問候操作者，提示操作者機(jī)床的狀態(tài)并做安全確認(rèn)，防止出現(xiàn)誤操作；震動抑制功能可以將機(jī)床加減速引起的機(jī)械震動消除，從而提高零件的加工質(zhì)量和刀具的使用壽命；同時，可以進(jìn)行虛擬加工，在機(jī)床、工件、刀具和夾具的3D模型下實現(xiàn)加工程序與實際加工環(huán)境一樣的模擬加工，從而在實際加工前就可以檢查加工中可能出現(xiàn)的干涉，還有智能安全保護(hù)功能，在手動操作時可以進(jìn)行干涉確認(rèn)，在干涉發(fā)生前停止機(jī)床，不用擔(dān)心發(fā)生撞車。該系統(tǒng)將CNC和PC緊密地融合起來，兼具傳統(tǒng)CNC和現(xiàn)代PC