時(shí)間:2018-12-29 09:19來(lái)源:飛機(jī)維修磚家 作者:中國(guó)航空
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飛機(jī)機(jī)體制造要經(jīng)過(guò)工藝準(zhǔn)備、工藝裝備的制造、毛坯的制備、零件的加工、裝配和檢測(cè)等諸多過(guò)程。 歷經(jīng)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,我國(guó)飛機(jī)制造科研能力與世界先進(jìn)水平還存在一定的差距,特別是飛機(jī)制造的關(guān)鍵技術(shù)有待突破,設(shè)計(jì)人才有斷層,風(fēng)險(xiǎn)較大,資金短缺等嚴(yán)重等制約了行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展和品質(zhì)的提高。
飛機(jī)制造中采用不同于一般機(jī)械制造的協(xié)調(diào)技術(shù)(如模線樣板工作法)和大量的工藝裝備(如各種工夾具、模胎和型架等),以保證所制造的飛機(jī)具有準(zhǔn)確的外形。工藝準(zhǔn)備工作即包括制造中的協(xié)調(diào)方法和協(xié)調(diào)路線的確定(見(jiàn)協(xié)調(diào)技術(shù)),工藝裝備的設(shè)計(jì)等。 飛機(jī)機(jī)體的主要材料是鋁合金、鈦合金、鎂合金等,多以板材、型材和管材的形式由冶金工廠提供。飛機(jī)上還有大量鍛件和鑄件,如機(jī)身加強(qiáng)框,機(jī)翼翼梁和加強(qiáng)肋多用高強(qiáng)度鋁合金和合金鋼鍛造毛坯,這些大型鍛件要在300~700兆牛(3~7萬(wàn)噸力)的巨型水壓機(jī)上鍛壓成形。 數(shù)字化三維設(shè)計(jì) 國(guó)內(nèi)飛機(jī)制造企業(yè)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的三維工藝設(shè)計(jì)與仿真、CAX/CAPP/MES系統(tǒng)集成等技術(shù)的研究,突破了基于模型的定義(MBD)、三維工藝設(shè)計(jì)可視化、三維裝配過(guò)程仿真驗(yàn)證及優(yōu)化、三維工作指令的創(chuàng)建、發(fā)放及瀏覽、多系統(tǒng)集成和業(yè)務(wù)流程優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,構(gòu)建了體系完整的、能支撐裝配、機(jī)加、鈑金、冶金等各類(lèi)工藝設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)需求的三維化、系統(tǒng)化、集成化的企業(yè)級(jí)數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)二維工藝設(shè)計(jì)制造體系向三維數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)制造體系的成功轉(zhuǎn)型。
飛機(jī)總體設(shè)計(jì)階段,制造企業(yè)已開(kāi)始進(jìn)行工藝總方案設(shè)計(jì),并通過(guò)采用基于成熟度的協(xié)同工藝審查的方法,依據(jù)設(shè)計(jì)成果,同步展開(kāi)后續(xù)工藝策劃工作,包括裝配協(xié)調(diào)、零件制造技術(shù)、工藝分離面、部件裝配圖表等一系列工藝指導(dǎo)性文件的定義與編制。
在三維工藝模式下三維數(shù)據(jù)(模型等)替代了二維工程圖紙和紙質(zhì)工藝指令。三維工藝電子數(shù)據(jù)包(指令)成為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工作的技術(shù)依據(jù),通過(guò)工藝設(shè)計(jì)平臺(tái)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)的集成,將三維工藝指令等工藝數(shù)據(jù)信息發(fā)放到車(chē)間生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),并以三維的、動(dòng)態(tài)的、交互式的定制界面展示、描述工藝過(guò)程,將生產(chǎn)工藝、人員、設(shè)備、工裝及工具等資源信息有效集成,通過(guò)直觀的界面顯示產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)關(guān)系、工藝結(jié)構(gòu)關(guān)系和幾何模型,顯示工藝仿真過(guò)程和工裝使用定位方法,顯示與仿真過(guò)程相應(yīng)的操作說(shuō)明等,使工人按指令進(jìn)行操作,準(zhǔn)確快速地查閱工藝過(guò)程中需要的信息,提高工作的準(zhǔn)確性和效率。
三維工藝設(shè)計(jì)與仿真、基于輕量化模型的工藝過(guò)程可視化技術(shù)以及CAX/PDM/MES多系統(tǒng)集成技術(shù)的應(yīng)用,有效地縮短產(chǎn)品研制周期,提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,真正實(shí)現(xiàn)無(wú)二維圖紙、無(wú)紙質(zhì)工作指令的三維數(shù)字化集成制造,有效改善生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境,使現(xiàn)場(chǎng)工人容易理解,減少了操作錯(cuò)誤,提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。三維數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)技術(shù)的深入應(yīng)用必將推動(dòng)我國(guó)飛機(jī)制造業(yè)的快速發(fā)展。 部件機(jī)械加工 飛機(jī)制造業(yè)中的工藝裝備一般指機(jī)械加工夾具、裝配型架、鈑金模具、焊接夾具、測(cè)量檢驗(yàn)夾具等。機(jī)械加工是獲得飛機(jī)零件最終形狀和精度的最主要方法,而機(jī)床夾具在保證飛機(jī)零件機(jī)械加工質(zhì)量和工裝加工效率方面起到重要作用。 飛機(jī)制造工藝裝備的柔性化,一直是航空工業(yè)迫切希望解決的問(wèn)題,因此得到了業(yè)界的廣泛重視,并進(jìn)行了大量的研究。柔性工裝是基于產(chǎn)品數(shù)字量尺寸協(xié)調(diào)體系,采用可重組模塊化結(jié)構(gòu)的工裝,自動(dòng)化程度高。柔性工裝系統(tǒng)目的是降低工裝制造成本,縮短工裝準(zhǔn)備周期,同時(shí)大幅度提高生產(chǎn)率。 數(shù)控加工,尤其是數(shù)控銑削,是目前飛機(jī)結(jié)構(gòu)件機(jī)械加工的主要方法。高速切削方法被普遍采用,如西飛大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件均在西飛數(shù)控中心完成加工,結(jié)構(gòu)件種類(lèi)包括機(jī)翼大梁、壁板、梁間肋、框、大型支撐接頭和對(duì)接接頭等,這些結(jié)構(gòu)件除具有槽腔多、壁厚薄、精度高等特點(diǎn)外,需要滿足飛機(jī)變斜角理論曲面等飛機(jī)機(jī)翼結(jié)構(gòu)件的通常特性以外,還具有零件輪廓尺寸大、槽腔深和基準(zhǔn)平面輪廓度要求嚴(yán)等特性。
為了保證加工質(zhì)量,每種零件均研制了專(zhuān)用夾具,基座為比較笨重的鑄件,且定位精度不高。車(chē)間工具庫(kù)乃至車(chē)間地面上堆滿了各類(lèi)夾具。從生產(chǎn)一種零件轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)另一種零件時(shí),夾具重新組合轉(zhuǎn)換時(shí)間在2h左右,嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率。飛機(jī)上的大型整體結(jié)構(gòu)件,如整體蒙皮和壁板,目前仍部分采用大型模胎來(lái)進(jìn)行銑削和切邊。
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