现代制造：大型飞机设计及先进生产技术(图)

2014-10-21 12:54

　　历经半个世纪的发展，我国飞机制造科研能力尽管与世界先进水平还存在一定的差距，特别是飞机制造的关键技术有待突破，设计人才有断层，风险较大，资金短缺等严重等制约了行业的进一步发展和品质的提高。

　　飞机机体制造要经过工艺准备、工艺装备的制造、毛坯的制备、零件的加工、装配和检测诸过程。飞机制造中采用不同于一般机械制造的协调技术(如模线样板工作法)和大量的工艺装备(如各种工夹具、模胎和型架等)，以保证所制造的飞机具有准确的外形。工艺准备工作即包括制造中的协调方法和协调路线的确定（见协调技术），工艺装备的设计等。

　　飞机机体的主要材料是铝合金、钛合金、镁合金等，多以板材、型材和管材的形式由冶金工厂提供。飞机上还有大量锻件和铸件，如机身加强框，机翼翼梁和加强肋多用高强度铝合金和合金钢锻造毛坯，这些大型锻件要在300～700兆牛（3～7万吨力）的巨型水压机上锻压成形。

　　数字化三维设计

　　国内飞机制造企业经过长期的三维工艺设计与仿真、CAX/CAPP/MES系统集成等技术的研究，突破了基于模型的定义（MBD）、三维工艺设计可视化、三维装配过程仿真验证及优化、三维工作指令的创建、发放及浏览、多系统集成和业务流程优化等关键技术瓶颈，构建了体系完整的、能支撑装配、机加、钣金、冶金等各类工艺设计业务需求的三维化、系统化、集成化的企业级数字化工艺设计平台，实现了传统二维工艺设计制造体系向三维数字化工艺设计制造体系的成功转型。

　　飞机总体设计阶段，制造企业已开始进行工艺总方案设计，并通过采用基于成熟度的协同工艺审查的方法，依据设计成果，同步展开后续工艺策划工作，包括装配协调、零件制造技术、工艺分离面、部件装配图表等一系列工艺指导性文件的定义与编制。

　　在三维工艺模式下三维数据（模型等）替代了二维工程图纸和纸质工艺指令。三维工艺电子数据包（指令）成为生产现场工作的技术依据，通过工艺设计平台与生产管理系统的集成，将三维工艺指令等工艺数据信息发放到车间生产现场，并以三维的、动态的、交互式的定制界面展示、描述工艺过程，将生产工艺、人员、设备、工装及工具等资源信息有效集成，通过直观的界面显示产品的设计结构关系、工艺结构关系和几何模型，显示工艺仿真过程和工装使用定位方法，显示与仿真过程相应的操作说明等，使工人按指令进行操作，准确快速地查阅工艺过程中需要的信息，提高工作的准确性和效率。

　　三维工艺设计与仿真、基于轻量化模型的工艺过程可视化技术以及CAX/PDM/MES多系统集成技术的应用，有效地缩短产品研制周期，提高产品质量和生产效率，真正实现无二维图纸、无纸质工作指令的三维数字化集成制造，有效改善生产现场工作环境，使现场工人容易理解，减少了操作错误，提高了产品质量和生产效率。三维数字化工艺设计技术的深入应用必将推动我国飞机制造业的快速发展。

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