飞机座舱压板类零件展开数模设计方法探索

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1、飞机座舱压板类零件展开数模设计方法探索摘要：飞机座舱压板类零件具有外形较窄、材料较薄、强度也较差、铳切区形状复杂、成形曲度大等特点，在制造的过程中，展开数模的设计成为零件加工的关键环节。文章以飞机座舱前压板零件为例，介绍基于MBD技术条件下飞机座舱压板类零件面向制造的展开数模设计、校正方法，论述了具体的解决方案，提出了展开数模的设计方法，解决了飞机座舱类零件在加工中反复校正展开件数据的问题。关键词：展开数模；二维展开数据；工程数据集；展开件数据中图分类号：V260；TP391.7文献标识码：A文章编号：1006-8937(201

2、5)33-0018-021概述设计所设计的飞机座舱压板类零件三维工程数据集都是基于飞机理论外缘的高曲度模型，在实际生产加工的过程中，需要展开成为三坐标加工的平面数模，便于数控加工，之后再成型。随着MBD技术在国内外军民机生产中的普遍应用，使得飞机零件的加工及装配精度都非常高，各零、组部件的互换协调性也大幅度的提高，展开数模作为飞机数字化生产的首道工序，设计精准的展开数模成为了整个零件生产的关键环节，关系到零件的下料及铳切区的加工情况，并直接影响零件成形之后的精度。设计高精度的展开数模直至零件交付到装配部门是一个复杂及漫长的过程，

3、需要经过反复的展开校正，基本流程，如图1所示，起初利用CATIAV5软件的展开功能将压板类零件的曲面及铳切区边缘线一并展开，形成二维展开数据，根据二维展开数据及参考零件的三维工程数据集的实际和装配部门来设计三维的展开数模。零件生产厂根据三维展开数模编程，数控铳切出平板零件，Z后平板零件在到飯金厂成形，如果成形后的零件不符合工程数据集的尺寸要求，飯金厂则根据模胎上的划线向展开数模设计单位提供该零件的展开件数据，设计单位则将展开件数据扫描到计算机内，再根据展开件扫描数据，重新设计展开数模，此过程循环往复，直至零件成形后符合飞机实际装

4、配的精度耍求。下面以飞机座舱前压板零件为例，针对压板类零件外形较窄、铳切区形状复杂、材料较薄、强度也较差、成形曲度大等特点，基于MBD技术，改进展开数模校正的流程，可以更好的解决军机生产屮遇到的难题。2减小曲面和铳切区边缘线展开的误差2.1情况说明运用CATIAV5软件的展开功能，将零件曲面及铳切区边缘线延展成在平面的二维数据，由于座舱处飞机理论外缘曲度较大，展开的曲面及铳切区边缘线失真严重，所产生的误差较大。飞机座舱前压板零件的工程数据集实体，如图2所示。2.2解决方案由于飞机座舱压板零件左右形状对称的特点，在工程数据集中，根

5、据飞机对称轴线将压板零件进行分割，保留其分割的一部分进行曲面及铳切区边缘的展开。如果铳切区边缘线在展开的过程中依然失真严重，则只展开曲面，等到零件展开后的轮廓线，将展开后的平面轮廓线提取，用草图拉伸零件实体的厚度，在拉伸出实体后，对工程数据集中零件实体的铳切区尺寸进行测量，根据测量所得出的铳切区尺寸在之前拉伸的实休上进行偏移，并进行分割修剪，以至展开数模屮的所建实体符合工程数据尺寸耍求，最后将所建实体关于分割面进行镜像，得出最终的展开数模。3减少展开校正的次数2.1情况说明由于鞭金厂工人的成形手法及成形方向每一次都不尽相同，即使

6、是根据展开件的扫描数据所设计的展开数模，也无法保证零件可以精准成形，所以展开校正的此数往往是多次的；另外，展开件的情况也基本和零件成形的情况大致相同，操作的工人不同，成形的手法不一，所以当前的展开件数据同上一次提供的展开件数据相比，并非是更加的完善，成形的情况无法预料，事实上，飯金厂工人每提供一次展开件数据就相当于零件的加工过程重新开始一次，校正过程成为一个循环反复的过程。2.2解决方案展开数模设计部门在最初运用CATIAV5软件的展开功能展开曲面之后，应将所得出的二维展开数据画成胶版与飯金厂模胎胎线相对照；如果胶版的弯曲情况无

7、法替代零件材料成形时的收放料的实际情况，则可以请飯金厂工艺员协助，让飯金厂工艺员根据此二维展开数据先对此零件下料，再在模胎上成形，与胎线对照，将相差之处记录下来，向展开数模设计部门反馈，设计部门根据反馈情况更改二维展开数据，反复与模胎胎线对照，待二维展开数据逐步完善之后，再设计三维展开数模，向零件加工厂提供高精度的三维展开数模，以至顺利的成形，交付。改进后座舱压板零件加工基本流程，如图3所示。如果运用CATIAV5软件的展开功能展开曲面所得到的二维数据与模胎胎线对照结果无法作为更改依据，此二维展开数据失真严重无更改的必要，飯金厂

8、工人则提供展开件数据，根据展开件数据扫描所得到的二维展开数据再与模胎相对照，直至二维展开数据完善。4修正展开件扫描数据的精度2.1情况说明运用CATIAV5软件的展开功能展开的曲面所设计的展开数模，投入零件牛产，所加工的平板零件在飯金厂成形后往往是无法达到工程数