复杂结构件数控编程加工特征用户自定义方法

加工特征是实现复杂结构件高效、高质量数控编程的有效手段,但是同一类加工特征只是几何形状和加工工艺相似,并不完全相同。如何适应不同的企业资源与工艺水平、不同类型的复杂结构件进行加工特征定义是基于加工特征进行自动数控编程的一个难题。针对以上难题,本文提出了一种复杂结构件数控编程加工特征用户自定义方法,基于全息属性面边图表达加工特征几何信息,给出了具有一定柔性的加工特征几何信息定义方法,基于语义与规则建立加工特征工艺信息及其与几何信息之间的关联关系,实现了由用户根据企业的制造资源、零件结构和工艺人员的编程习惯等因素自定义加工特征。根据本文提出的方法开发了飞机复杂结构件加工特征用户自定义及自动编程系统,已成功应用于国内某大型航空制造企业的飞机结构件数控编程,经过多项飞机结构件测试,本文提出的方法特征识别正确率平均达到97%。     

大型航空结构件数控加工装备与先进加工技术

本文从航空结构件的发展特点出发,结合国内外航空制造业现状,对大型飞机结构件的数控加工装备及数控加工技术进行探讨,论述了当前大型航空结构件数控加工装备的发展方向及先进数控加工技术.     

大型航空结构件精确制造技术研究及应用

飞机结构件曰趋大型化、复杂化,这对数控加工装备和数控加工技术提出了更高的要求,目前国内的数控加工精度已经达到亚微米级,但飞机结构件由于尺寸较大、易变形,其加工精度仅能达到0. 05-0.2mm,距数控加工精确制造的要求还存在一定的差距本文从结构特点、装备要求、工艺方法等万面,对大型航空结构精确加工技术进行了研究分析,指明了提高精确制造能力的方法和途径.     

汤立民数字化制造技术专家

枭龙创造了我国航空工业研制周期最短纪录,您的团队是如何在短时间内攻克飞机大型复杂整体结构零件加工难关的? 汤立民:枭龙飞机是由中巴联合研制、面向国际市场的第三代战机,该机首次全面应用了数字化三维实体设计及制造技术.设计中大量采用整体结构件,翼身融合区大型整体框尺寸大并带有大量复杂交点、接头结构:"蚌"式进气道零件具有极为复杂的型面及高精度孔;关键部位零件采用了高强度沉淀硬化不锈钢PH13-8Mo材料,极难加工. 对此我们做了充分准备.项目开展过程中采取并行工程,边设计边制造,在飞机进行详细设计前就针对大型结构件的数控加工特点、实体建模的要求等问题与设计深入交流.     

飞机结构件数控加工精度控制关键技术

在飞机结构件加工中,大量应用五轴联动数控装备。企业装备的数控机床随着服役年限的日渐增长,普遍存在精度衰减问题,新一代飞机结构件进一步向着整体化、大型化、复杂化、薄壁化、轻量化方向发展,加工过程极易出现尺寸超差,以及因加工工艺不稳定而造成的表面质量缺陷等制造精度问题。加工精度还受到切削载荷、切削稳定性、刀具误差、工件变形、夹具变形等复杂因素的影响,飞机结构件切削工艺的一致性和稳定性差,极易因刀具磨损、破损、切削颤振而引起加工精度问题。国内外学者在数控加工精度控制方面开展了大量基础研究并取得丰硕成果。本文从数控机床误差建模方法、误差补偿方法、加工精度预测与控制、表面粗糙度预测与控制4个方面分别阐述,并结合飞机结构件的特点提出其数控加工精度控制关键技术需求。     

工艺准备环境中刀具库与CATIA的集成

工艺准备环境(Process Planning Enviroment,PPE)中的工艺规划与数控编程子模块是基于CAD/CAM软件CATIA开发的,它是以飞机结构件数控加工工艺准备过程为背景,充分利用现有资源(涵盖产品工艺路线设计、零件加工工艺数据优化),建立的基于知识的飞机结构件的快速工艺准备集成系统.     

基于特征编码的飞机结构件工艺设计

为解决飞机结构件数控加工工艺决策效率低及自动化程度不高的问题,提出基于特征编码的飞机结构件工艺设计方法。首先,该方法借鉴成组技术,将飞机结构件加工元分类编码,形成特征编码表后,把通过特征识别得到的加工特征分解为加工元,与特征编码表匹配并排序得到加工方案。最后,在CATIA V5平台上开发了基于特征编码的飞机结构件工艺设计模块。     

基于特征的飞机结构件加工工艺知识编辑器研究

针对飞机结构件零件尺寸大、加工特征类型数目多,零件结构复杂、包含大量自由曲面和相交特征,薄壁易变形及精度要求高等特点引起的加工工艺决策难点,提出了基于特征与MKE的飞机结构件工艺决策方法。首先对商业软件NX系统的MKE技术进行了调研分析,在此基础上构建了基于特征的飞机结构件加工工艺知识编辑器框架,基于CATIA V5开发了具有用户界面友好的加工工艺知识编辑器,在特征识别的基础之上,通过调用工艺规则模板库、刀具库、用户自定义信息等完成工艺决策。应用表明,该方法能够有效提高工艺决策系统的灵活性以及飞机结构件数控编程效率。     

基于CAPPFramework的智能化CAPP技术

结合航空CIMS工程中飞机结构件集成化CAD/CAPP/CAM项目的研究开发 ,在CAPPFramework系统的基础上 ,深入研究了面向对象工艺知识处理技术、综合智能化技术等 ,进行智能化CAPP的应用与开发 ,实现了飞机结构件数控工艺的自动化设计 ,实现了信息集成和工艺设计与管理的一体化。     

大飞机关键制造技术

未来大飞机真正的竞争在于"制造",突破大型金属结构件的高效数控加工和先进成形技术、复合材料结构件的制造技术、飞机的柔性自动化装配技术、飞机制造数字化技术等关键制造技术,将有力推动我国大飞机项目的顺利开展。     

飞机结构件的高速铣削工艺

飞机结构件是构成飞机机体骨架和气动外形的主要部件,功能重要.高速铣削是该类零件机械加工的最主要方法.高速数控加工中心和高速铣床已在航空制造企业中广泛应用.有关飞机结构件及航空铝合金的高速数控加工工艺,工艺人员及研究者已多有论述.本文总结归纳其中的若干关键问题,并评述其发展动态.     

飞机结构件数控工艺业务管理平台技术研究

为了提高飞机结构件数控工艺业务过程管理水平,保障数控加工过程中数据的完整性、一致性,并实现工艺数据的有效组织和重用,通过分析飞机结构件的特点及生产车间工艺管理现状,提出了新的工艺业务管理模式,建立了数控工艺业务管理平台。该平台研究了项目管理、任务管理、工艺业务过程管理和工艺数据管理及它们之间的关系,实现了工艺业务过程的高效控制和有序管理。     

大型铝合金机翼整体壁板加工变形控制技术

航空航天工业数字化设计及制造技术的快速发展,对现代飞行器的性能要求不断提高,飞机设计结构发生了变化,开始大量采用整体结构设计,如整体框、梁、壁板等零件,零件的大型化和结构整体化趋势日趋明显,以铝合金材料为主导的大型整体结构件在航空航天等领域获得了广泛的应用.由于这类零件具有轻量化、薄壁化和整体化的特点,采用数控加工方法已成为当前飞机产品中整体复杂结构件最主要的加工手段,是现代武器装备研制和生产中最主要的工艺方法.     

高效数控加工技术应用调查报告

随着航空工业的快速发展,现代飞机为满足可靠性、机动能力、信息感知能力、寿命、结构轻量化等方面日益提高的性能要求,大量新技术、新材料、新结构被航空制造领域所应用,航空制造领域中的结构件大型化、复杂化、材料多元化、制造精确化等问题急需解决,高速、高精、复合等数控加工要求已成为现代飞机结构件数控加工装备的主要发展方向。尤其是随着我国大型飞机项目研制工作的逐渐深入,在动力、机体结构、材料等方面带来的技术特征与我国以前研制的中小型飞机存在很大的差别,为我国大型飞机的研制工作带来了严峻挑战。作为由中国航空工业集团公司主管的中央级大型综合技术刊物,为推动数控加工技术在航空等高端技术领域的发展,促进航空制造各个领域之间的交流,本刊以"高效数控加工技术应用调查"为主题展开调查,希望能为我国数控加工技术在航空制造业的高效应用提供有价值的参考。本次调查采用调查问卷形式,主要面向数控设备供应商、航空企业用户和科研机构等3个方面展开。在数控设备供应商方面,主要针对德马吉、北京第一机床厂、北京第二机床厂、瑞士宝美、伊斯卡、瓦尔特、海德汉、武汉华中数控、蔡司、海克斯康、温泽等知名供应商;航空企业用户主要包括沈阳飞机工业(集团)有限公司、沈阳黎明发动机(集团)有限公司、哈尔滨飞机工业集团有限公司、北京航空制造工程研究所等;科研机构包括哈尔滨工业大学、清华大学、北京航空航天大学、南京航空航天大学、北京机床研究所等。这些企业、厂商和科研机构为我们提供了很多关于数控机床方面的信息,为本次调查提供了极大的支持。     

飞机结构件反拉式工装研究应用

鉴于国内航空产业迅猛发展前景,不断研究飞机结构件的高效加工工艺方法是提升企业竞争力的重要手段之一。针对预拉伸板类典型飞机结构件加工,提出了基于嵌入式和单元式的反拉工装设计方案,总结了此类方案的高效工艺方案,并对典型零件进行了加工验证,试验结果显示:反拉类通用工装在工装管理、装夹效率等方面都体现出了一定的优势,在航空结构件的加工中具有非常好的推广应用价值。     

基于微粒群的数控加工路径优化方法研究

在飞机结构件数控加工过程中,如何减少空程,实现数控加工路径的优化是数控编程急需解决的关键问题,直接影响数控加工效率。文章针对飞机结构件数控加工路径优化方法进行研究,提出一种改进的微粒群优化方法,并利用所提方法实现转角加工路径的优化,代替了人工随机确定转角加工路径的方法。文章最后利用所提方法对典型飞机结构件转角加工路径进行优化,仿真结果表明,针对数控加工路径优化问题,所提方法远远优于传统微粒群方法。     

王时龙 机械制造设备及自动化技术专家

<正>您在自动化、专用数控机床等方面做了很多针对性的研究,请您介绍一下近年来您所从事的科研项目以及成果在制造领域的应用情况。王时龙:我们团队围绕国家先进制造发展需求,在重大专用装备制造核心技术、支撑行业发展的制造业信息化共性技术两大方面开展研究,成果涉及理论、技术和产品全过程。在重大专用装备制造核心技术方面,围绕航空、军工等领域的重要基础件齿轮、多股簧、标准紧固件,研究了数控高效制齿机床成套技术,发明了大型滚齿机齿轮加工零编程系     

飞机整体结构件数控加工技术应用中的问题与对策

针对新型飞机结构件的设计特点,分析了目前飞机整体结构件数控加工中存在的问题,并进一步提出了在数控机械加工方面应重点解决的问题和数控技术应用设想。     

飞机结构件数控加工变形控制研究与仿真

以飞机弧形结构件这一典型易变形的零件为例,研究数控加工变形情况及其影响因素,分析数控加工过程中切削力对变形、残余应力对加工变形、装夹布局对飞机结构件数控加工变形的影响,并针对所研究的3个方面建立相应的物理仿真模型,模拟加工变形情况,提出了相应的解决方案。     

王华明中国著名材料加工专家

M:您与您带领的团队仅用4年时间就突破了飞机钛合金等高性能金属结构件的激光熔化沉积快速成形技术并实现在飞机上的应用,请您谈谈这一成果在航空领域的重大意义.