基于plm的航天器产品数控编程管理研究与实现

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1、基于PLM的航天器产品数控编程管理研究与实现北京卫星制造厂郑立彦林小青钟振宇王小丹摘要本文通过分析航天器产品数控编程过程的现状及特点，对基于Teamcenter2007与UGNX4的集成环境下，航天器产品数控编程过程中的产品数据、工艺数据、编程过程的管理方案进行了研究，并在实际生产中进行应用实践，为航天器产品数控编程质量与效率的提高提供了参考与借鉴．关键词PLM；数控编程；管理引言随着信息化技术的不断发展及深入应用，CAD／C舢AE／CAPP等数字化单项技术已经在卫星、飞船等航天器产品的研制过程中得到普遍应用，有效地支撑了产品的设

2、计、制造、性能优化、仿真分析等工作。数控加工是航天器产品制造的重要手段，数控编程技术是数控加工中的关键环节，也是CAD／C心APP等数字化技术最能明显发挥效益的环节之一fl】’传统的航天器产品数控编程过程由于缺乏统一的数据集成管理平台，使所涉及的数字化单项技术的应用处于单点、局部的状态，衍生的技术文件分散在不同的计算机或信息系统中，产生信息孤岛，不能形成对数控编程过程规范、有效的管理，进而无法满足航天器产品对于产品质量与效率的较高要求。PLM(ProductLifecycleManagement，产品全生命周期管理)将各个CAX信

3、息化孤岛集成起来，利用计算机系统控制整个产品的研制过程，通过逐步建立虚拟的产品模型，最终形成完整的产品描述、生产过程描述及过程控制数据【2】。数控编程作为航天器产品研制过程中的一个环节，基于PLM系统的数控编程工作的开展不仅能够使这～环节的数据与过程进行有效管理及规范控制，同时为其下游环节工作的开展奠定了基础。本文基于航天器产品数控加工的现状与特点，对基于Teamcenter2007系统的数控编程管理进行了探索研究与应用实践。1传统数控编程管理现状分析数控编程工作包含加工几何模型建立、走刀路线规划、刀位轨迹处理等一系列工作，衍生几

4、何模型、数控程序等大量技术文件。传统的航天器产品数控编程过程由于缺乏统一的数据集成管理平台，加工模型、数控程序的创建与编辑由编程人员基于计算机本地环境进行，衍生的技术文件被手动上传至PDM系统进行审批管理。由于数控编程是一个动态、连续的过程，技术文件在编程过程中会不断地被修改，传统的PDM系统虽然具备一定的文件管理功能，但由于仅仅是对结果的记载，无法对文件的生成过程形成有效的记录，且文件之间的关联性较差，容易形成信息孤岛，为技术文件在下游环节的应用带了一定的阻碍；同时由于航天器产品的制造具有单件小批量、技术难度大等特点，随着型号任

5、务的不断增加衍生的技术文件数量巨大，基于计算机本地环境下用户目录管理的方式使文件处于多状态交织的状态，严重阻碍编程效率与质量的提高。2解决方案规划与实现Teamcenter2007是完全建立在面向服务架构基础上实现单一平台架构的PLM系统，具有单一的平台和单一的数据模型【3】，对制造过程的管理是其向下游制造延伸的最集中体现，可实现对数据、资源、过程等整套制造数据的管理。Teamcenter2007通过与编程软件的紧密集成为数控编程搭建有效的管理环境。1521系统集成与客户化配置211集成环境措建航天罂产品数控编程采用的犏程软件为U

6、GNX4，其对Teamc∞ter2007具有良好的开放性，两者通吐集成工具NXManager实现蠕密集成。NXManage"是Te柚l咖眦2007的一个封装装置，因此集成环境的搭建通过将NXManager作为一个功能部件进行安装的方式实现e集成环境下NXManager直接工作于Teamcenter2007的电子仓库，将文件实体存放在卷内，相关信息存放在数据库内，通过集合UGNX4的模型文件创建能力与Tcarnce,nter2007对文件的管控能力实现对数据文件的紧密集成及有效组织管理。212客户化配置集成环境措建后应根据航天器产品

7、数控编程业务的实际情况对集成环境进行客户化配鲎，主耍包括编程模扳文件集成、数据对象属性表单定制、盐抟!程序文本格式扩充、后置处理改造，可通过Teameenter2007的批处理命夸、客户化业务建模器工具(BusinessModelerlmegratedDevelopmentEnvironment，BMFDE)等多种渠道实现。11编程模板文件集成航天器产品中的大量零件具有部分相同或相似的典型特征结构。可划分为壁板类、壳体类、环柱类等多个类型，同类零件在数控程序编制的方法上具宵相同性或相似性。加工模板足包含预定义的加工参数和加工对象组

8、的UGNX4内部文件，通过制定模板文件可使同类零件的编程经验得以固化并能减少多次定义参数的重复劳动。在集成环境下，将模扳文件作为UGmaster数据集文件手工导入Tearacenter2007的模板文件“CAMSetuoTemplates”中，或通