析飛機結構件數字化設計與制造技術

2024年3月28日發(作者：不見天)

析飛機結構件數字化設計與制造技術

摘要：飛機的設計和制造是一個國家工業發展的重要指標。隨著信息技術、

數字和智能技術的發展及其在飛機設計制造中的應用，飛機工業取得了重大進展。

本文介紹了數字飛機設計技術的現狀、加工技術在飛機結構中的應用以及飛機設

計制造協同平臺。

關鍵詞：飛機結構件；數字化設計；制造技術

高效、高質量地設計和制造飛機設計部件對于確保飛機的性能和發展至關重

要。這不僅需要在飛機零部件的設計和制造中方便地使用數字技術，而且需要設

計和制造之間的合作。換句話說，智能管理系統用于實時分發、處理和集成設計

和制造信息，從而為整個產品開發和制造過程提供更好的服務。因此，裝備制造

業迫切需要整合設計的制造工藝，基于智能技術的新型飛機結構件系統。

一、面向制造的飛機結構件設計技術

1.掌握和表達有關制造過程的知識。飛機零件的加工是復雜的，獲得和表達

有關飛機設計和操作的準確而全面的知識，對于促進智能飛機設計至關重要。雖

然整個設備設計的技術專業知識很復雜，但其中許多知識都與特定設備相關。表

示技術在數字化信息方面起著重要作用，通常用于傳統的CAD/FAO研究和企業軟

件，特別是CAM作用得到廣泛承認。提高處理器編程效率，簡化知識的集成和共

享，提高裝配工藝的效率和質量。然而，使用某些技術作為設計和制造過程之間

的聯系仍然是一個嚴重問題它是一組具有特定互連屬性的幾何形狀，包括零件形

狀、工藝和功能信息的完整說明。這是整合設計和制造資訊以自動化產品設計的

最佳方式。這些功能將信息傳送到下游生產流程，作為設計、流程和加工之間的

橋梁。創建基于性能的知識和知識庫以捕獲和顯示模型，并創建性能流程知識庫，

以便在設計和制造過程中共享知識，并為開發基于性能的飛機設計組件奠定基礎

2.基于三維模型特征飛機的參數化設計是最新技術的組合。它代表著國家工

業的設計、生產和裝配。面對全球經濟增長放緩和制造業發展困難，企業必須改

變傳統的生產模式，而不是專注于控制生產成本。尤其是昂貴的飛機。處理時間。

設計不足使產品質量難以控制，增加了加工和生產成本。迫切需要制定高質量、

快速的飛機設計方法，提高航空業的核心競爭力。盡管外部結構很復雜，但特征

技術通常用于設計和制造。從幾何角度來看，飛機零件的特征類型可分為槽、筋、

孔和輪廓特征，這些特征定義為幾何圖元。設計飛機零件時，您不僅需要確定零

件幾何形狀，還需要確定零件的參數信息，例如工程、材料和精度。它們被定義

為技術特征，為零件的加工和測試提供了重要的基礎。采用參數化和特征建模技

術及技術知識，整合三維建模，在飛機框架設計過程中實現和整合特征和技術特

征符號的幾何配置。

二、飛機結構件加工技術

我國雖然調整并部分數字化流程，緊跟飛機制造趨勢，但由于飛機設計的復

雜性，特別是大型飛機的設計，遠遠落后于西方發達國家，如下:飛機設計組件

的設計和編程時間較長，編程質量低，導致飛機組件在制造過程中變形甚至撕裂。

在這種情況下，您必須手動參與飛機零部件的設計。因此，我國目前的飛行結構

仍以勞動力為導向，影響我國航空業的自動化和一體化。因此，研究飛機設計的

智能化自動化、確保飛機結構的柔性制造、提高我國飛機的技術水平十分重要。

1.整合過程編程平臺。飛機部件的技術規劃是設計制造這些部件的關鍵因素。

為解決這一問題，中國專家提出了航空局復雜結構的個性化建模方法和基于控股

性能的特征識別方法，并開發了基于性能技術的智能編程系統。復雜結構的智能

設計系統利用技術知識庫、加工參數數據庫和生產數據庫自動檢測飛機結構的制

造加工過程。完成飛機結構合理設計的技術規劃和測試數據的編制，該智能編程

系統可以解決飛機設計中的工程設計問題，這些問題隨著系統的發展和現代化而

更好地發揮作用。一方面，完成了整個飛機結構的設計和編程，從而減少了飛機

結構部件的設計和制造時間，提高了生產率，使機械工程師擺脫了復雜的編程任

務，同時提高了時間和準確性，隨時了解技術發展和技術專門知識的更新。

2.智能評估和控制。數控機床是飛機設計中最重要的工具之一。此效果直接

影響結構構件的質量。在智能自動化制造中，NC機床提供了更高的精度。數控機

床不僅應無人值守制造，還應具備自身的故障預測特性和能力，以確保飛機結構

的正確制造。數控機床傳統控制工具主要依靠手動測試和評估來確保準確性。但

是，這種方法需要在測試后對機器進行詳細分析，而這種分析無法實時驗證，但

是，工具的正確性需要手動干預。精密的機器自我診斷技術——由德國DST公司

開發，能夠更好地解決這個問題。該技術使能夠提前確定機器狀態，并及早檢查

和維護故障零件，以提高機器的效率。

3.數字生產控制。數字生產控制是未來飛機零部件自動化和智能制造的大腦。

該解決方案集成了所有工廠數據，并允許根據這些分析進行分析和生產決策，以

確保工廠資源配置的一致性和智能化。該技術的應用不僅需要選擇真實作品，還

需要創建虛擬作品計劃，這些計劃需要通過實施虛擬作品進行調整和合理化。同

時，必須將工廠的實際生產批返回到虛擬工廠，以便更好地了解工廠的運行情況，

更準確地模擬工廠的運行情況。

事實證明，數字技術在飛機零部件設計和制造中的應用有助于提高飛機零部

件設計和制造的效率，降低生產成本。但是，由于飛機結構零部件尺寸較小，需

要設計和制造這些零部件，以補充柔性、自動化的制造。因此，今后我們將引入

人工智能，開發通用飛機設計平臺，消除傳統飛機設計與智能制造設施建設的分

離狀態。

參考文獻：

[1]宋煒.面向智能制造的飛機結構件數字化車間構建關鍵技術[J].航空制造

技術，2019，62（07）：26-31.