面向航空发动机产品的三维工艺设计系统开发及应用.pdf

《面向航空发动机产品的三维工艺设计系统开发及应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、面向航空发动机产品的维工艺设计系统开发及应用3DProcessDesignSystemDevelopmentandApplicationforAeroengine中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司张森棠李冬梅赵恒史宇宋策张森棠中航工业发动机数字化加工首席技术专家．从事精密加工工艺、高效数控加工技术．数字化制造技术方面的研究。当前，我国航空制造业的数字化技术发展迅猛，三维数字化设计技术和数字化样机技术得到了深入应用。新型航空发动机整个设计过程采用数字化产品定义技术，以全三维的数字模型为数据源，传递

2、给下游的制造企业，航空发动机研制过程中基于模型的工艺设计与制造已成为发展趋44航空制造技术·2013年第9期航空发动机产品三维数字化工艺设计的技术环节包含从获取设计数据到最终工艺发布的全过程，包括制造依据获取、三维工艺设计、工艺数据管理，工艺发布等技术环节，构成了基于模型的三维数字化工艺技术链。势，基于全三维设计模型的数字化工艺设计模式已成为航空发动机型号研制的必然趋势。为适应型号全三维设计发图以及设计制造协同工程的技术发展要求，必须在现有信息化建设基础条件上，进一步突破协同技术管理模式、并行工作流程、协同

3、平台环境等一批关键技术，打通以三维工艺设计为主线的协同工艺准备技术链，涵盖工艺设计、毛坯设计、工装设计、数控编程、虚拟仿真和数字化检测等多个技术环节，支持从产品设计、工艺准备、生产制造、装配试车等过程中产生的制造工程数据的管理。航空发动机产品三维数字化工艺设计技术需求分析1航空发动机产品三维数字化工艺设计技术需求传统的航空发动机零部件是按工艺类型分类的，如机加工艺、热工艺、装配工艺等，不同的工艺类型按涉及的产品、工艺和资源3个要素进行工艺分工和生产线配置。在数字化工艺设计环境中，以上3部分在工艺规划阶段就需

4、要统筹考虑，通常采取结构化的数据存储方式管理。顶层是设计数据，在工艺规划阶段需要从CAD和PDM中导入。由于工艺设计本身就是一个集成的概念，和CAD、CAM有着密不可分的关系，工艺过程即零件的形成过程整体表现了工序之间的相互联系，同时又详细说明了每道工序的加工条件和加工要求。在航空发动机产品加工过程中，零件的形状始终在不断地变化，最终逼近理想的设计要求。而在航空发动机产品工艺设计过程中，零件三№，M。。。话d。m。沁。。。。。∞，。。舳，∞吲。。bn。嵋。～埘扑大]S黻动橱L关内电窜幻2}技术形状的变化过程

5、转化为工序模型的衍生过程，也就是零件设计BOM如何向零件的工艺BOM转换，这种转化在整个工艺设计过程中是逐步传递演变的。为满足产品的设计要求和零件的加工要求，需要经过一个“规划—设计一验证一再规划—再设计一再验证”的反复过程，最终的工艺路线、工艺过程和验证过程数据构成了完整的能够满足所有技术指标的工艺数据包。航空发动机产品三维数字化工艺设计的技术环节包含从获取设计数据到最终工艺发布的全过程，包括制造依据获取、三维工艺设计、工艺数据管理、工艺发布等技术环节，构成了基于模型的三维数字化工艺技术链。2航空发动机产

6、品三维数字化工艺设计的内涵三维数字化工艺设计是以全三维设计数据作为制造依据进行数字化工艺设计与管理的过程。在三维工艺设计过程建立的工艺模型中，既包含描述零件加工状态的几何特征、尺寸与公差、形位公差和表面粗糙度等几何数据，也包含了定位和装夹要求、加工要求和工序操作说明等非几何信息，完整表达了直接提供给加工过程使用的、能完整描述零件加工工艺过程的工艺规程所包含的全部工艺数据。三维数字化工艺设计的特点是工艺人员在三维环境下，建立与设计模型相关联的工艺模型及相关工艺信息，形成以工艺模型为核心的工艺数据；利用虚拟制造

7、技术预先验证加工工艺的可行性和合理性，有助于实现与设计并行的工艺性审查和工艺性分析，提前发现可能的设计缺陷，保证研制质量，缩短研制周期。利用多视角、多元化的工艺发布工具，全方位展示面向工程的动态工艺过程，实现后续制造过程所需的工艺过程可视化应用。航空发动机产品数字化工艺设计系统开发为实现航空发动机产品制造数据和业务技术联的紧密集成，必须建立面向航空企业的集成统一架构，把项目管理、系统工程、CAD数据以及知识捕捉集成在一个系统、一个数据库中，以便能够使用一种公共系统平台，一种公共语言，以一种简洁的方式沟通。然

8、后，用系统平台提供的公共工具，共享公共数据集，这样数据输人之后，就可以对产品的制造、质量以及所有其他方面进行沟通和多次共享。这就需要建立统一架构下的系统平台，能够在系统之间有效共享和数据，在整个航空企业内部最终实现有效协同。1航空发动机产品数字化工艺设计系统架构设计随着数字化工程项目的推进，航空企业已全面普及PDM系统、三维CAD／CAE／CAM一体化软件工具。其中三维CAD，CAE，CAM软件工具作为工艺设计的