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计算机技术在航空制造业中的应用

 论文栏目:计算机技术论文     更新时间:2015/6/11 10:42:44   

1数字化设计技术

以飞机装配工艺为例,过去采用样板、模线、样件等模拟量传递方式,效率,准确度,产品质量都比较低。而现在基于计算机的先进装配协调方法采用了数字量传递的方式,效率,准确度都有很大提高。然而无论是哪种装配,协调工艺都决定于其设计。因此要提高装配,协调工艺必须从设计入手。数字化设计技术以CAD/CAM技术、计算机技术、网络数据库技术和信息集成技术发展等为基础,主要内容有产品数字化定义、虚拟装配和并行技术等。产品数字化定义是应用计算机来描述和定义产品的研制,它的目的是对在产品全生命周期的数字化过程中所包含的信息进行定义和描述,以及这些信息之间的相互关联。产品数字化装配是指对已进行数字化定义的产品零部件通过计算机实体进行虚拟装配,确定航空部件的配合是否符合尺寸,配合要求是否存在超差等等。使在设计过程中的可能不合理因素减到最少,从而减少在制造过程中的更改与返工。由于采用了数字化设计技术,使波音777研制周期缩短了一半,降低了25%的成本,减少了75%的出错与返工率,产品质量得到了大幅度提高。并在波音777飞机开发与制造过程中的成功应用,使数字化设计技术的重要性得到充分认识。

2集成技术

由于航空产品有研制周期长,结构复杂,制造精度要求高,产品使用期长,售后情况复杂,研发生产合作国际化等特点,因此集成技术显得尤为重要。作为集成制造技术的重要组成部分,计算机集成制造技术通过计算机技术将CAD、数控编程、数控加工等原本各自独立的环节整合为一个有机整体,以达到提高产品质量,缩短制造过程,减少生产成本的目的。现代集成技术包含有信息集成、过程集成和企业间集成。通过现代集成技术可实现数字化、网络化、全球化制造。完成波音777研发生产后波音公司,开始实施DCAC/MRM(飞机结构设计与控制/制造资源管理),以达到从用户订单、设计制造、最终到交付使用的统一信息和过程管理的目的。现代集成技术可以解决以前单一数据源方面存在的问题,统一管理产品数据、生产管理过程数据。确定信息的完整性、唯一性、协调性、有效性、无冗余和安全性。将资源管理、设计、制造、销售、服务等5个过程的信息整合为一体。

3数控加工技术

先进的数控加工技术是当代航空制造业中一个重要的组成部分,也是柔性制造技术的基础。随着我国近年来大量新机研制项目的开发,大量的业务都需要国际间合作,各航空企业所保有的数控机床总量已大幅度增加,通过数控机床加工的零件数量明显增多。在航空制造所涉及的零部件主要特点是结构复杂、零件数量多,表面形状复杂。因此加工技术难度很大,在此需求背景下,对航空行业的数控加工技术水平有很高要求。为实现这一要求,以特征技术为基础的针对飞机零部件和发动机机构件的CAD/CAPP/CAM集成系统技术,分布式的DNC技术,CAP智能化技术,网络数据库以及相应的数据管理技术,车间生产组织、管理调度技术有了很大的提高。

4虚拟制造技术

虚拟制造的实质是通过相关软件在计算机中的制造,可在计算机中演示完整的制造过程。通过虚拟制造可以验证制造过程的安全性,并且可以进一步优化生产方案。从而保证设备与操作人员的安全,降低产品的生产成本,缩短生产工期,提高生产效率。

5计算机技术在常规成形领域中的应用

作为最早于计算机技术相结合的行业,计算机技术明显地推动着航空制造工业各方面的改变。计算机技术在航空部件制造的三大传统工艺(钣金、机械加工、铆装)中的广泛应用,航空制造技术水平有很大进步。飞机钣金件往往具有结构体积大,质量轻的特点,而且大部分飞机结构中的钣金部分是保证飞机气动外形的重要组成,其加工水平直接决定了飞机的气动性能。然而以蒙皮加工为例,传统的蒙皮拉形机往往以人工操作为主,加工质量取决于操作员的熟练度与技术水平,导致产品质量不稳定。不过随着大量采用数控技术的蒙皮拉形机的投入使用,产品质量得到稳定保障。在传统的机械加工方面,大量地对先进数控设备进行采用,使飞机零部件中的复杂表面加工,如发动机叶片的生产效率大大提高。在传统的飞机连接技术中主要采用铆接等方法,同时也导致了疲劳寿命低,密封性差等。而随着对真空电子束焊,激光焊等先进连接技术的研究,可以有效地改善机体结构的各项力学性能。

6结束语

随着社会的进一步发展,航空制造业面临着环保,节能,轻量,可靠等更高更多的要求,只有与各领域、各项先进的技术相结合,才能满足社会需求。计算机技术的发展日新月异,航空制造业只要充分利用各项计算机新技术,就一定能提高技术水平和生产实力。

作者:白小文 单位:江苏省交通技师学院

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