数字化设计制造技术的发展与我们的对策new

《数字化设计制造技术的发展与我们的对策new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、数字化设计制造技术的发展与我们的对策北京航空航天大学飞行器制造工程系范玉青随着计算机技术的飞速发展，数字化设计制造技术在我国航空工业中的应用逐步深入和普及，CAD／CAM软件已被厂所技术人员所接受、熟悉和掌握，已成为加快型号研制进度、提高质量必不可少的有力工具，已在型号研制中初露锋芒，取得了一定经验。但随着这一技术应用面的扩大和深入，有一些深层次问题亟待研究和解决．1数字化是企业信息化的中枢和灵魂长期以来，人们在设计制造复杂的机械产品(尤其如带复杂外形的飞行器、舰船和车辆等)中，由于受到传统的设计制造方法和3-具的限制，如手工的、二维图纸设计和一般机械加工方法，其过程是经过图纸一模线一样板一

2、样件一工装模具一产品等众多的复杂环节。它的本质是以模拟量传递的产品研制方法，企业的一切活动围绕着它进行，是一种不得不采用的少、慢、差、费的串行工作方法，严重影响着企业的技术进步。上世纪四、五十年代起步并迅速发展的计算机(包括数控技术)数字化技术，很快被引进到传统的工程设计制造中，尤其是国防工业，后者反过来有力地推动着这一新技术的发展，在此过程中，使传统的产品研制过程发生了根本性变革。由计算机辅助设计、三维建模一数控加工一计算机辅助测量与装配及其数据管理等先进技术代替了传统的手工方法，其本质是数字量传递的产品研制方法，所以称它为数字化设计制造技术，它省去了大量的模线、样板、样件和工装等模拟量传

3、递工具，有利于开展并行工程，是一种优质、高效、低成本的先进技术．它不同于一般的单项先进技术，它从整体上彻底地改变了传统的工程研制过程及其技术体系，这一先进技术对企业作用之大、影响之深远没有哪一项技术能与它相比．因此，他很快被“觉察灵敏”的公司领导和技术人员所感悟，也就最早被国防制造企业所研究和应用的先进技术．当一个国防工业企业的最重要也是最基本的日常活动一一产品设计制造工作数字化(也可以说信息化)后，才能方便地展开企业其它方面的信息,l艺-T-作，这是因为企业的一切活动是围绕着产品进行的，所以只有把产品的信息组织起来，并通过计算机管理和控制着，那么与产品相关的一切物料、设备和人员信息才能有效

4、地组织和运作起来，通过产品的数字化信息流才能驱动企业的资金流和物料流，所以，产品设计制造的数字化(包括计算机辅助设计，辅助制造、CAPP和产品数据管理等)是企业信息化的中枢和灵魂，只有进行了产品数字化，企业信息化才有基础，才有意义．那种对企业最主要活动一一设计制造的数字化不重视，还奢谈企业信息化，正是隔靴搔痒，荒谬的无稽之谈．2数字化技术对飞行器研制的特殊意义飞机与一般机械产品，如机床设备、仪器仪表等的不同在于：在传统的研制方法中，它不能象一般机械产品那样可直接利用工程设计图纸去建造，必须采用模线一样板一标准样件的模拟量传递工作方法．这是由于它自身的复杂结构特点所决定的．所以数字化设计制造技

5、术对它有着特殊的意义：(1)由于飞机具有严格的气动外形要求，造成它的主要结构件(梁、框、肋、座舱骨架、接头和整体壁板等)外形复杂，形状怪异，壁板类零件尺寸大，刚性小，这些特点给设计制造和装配工作带来很大困难，造成大部分结构件在设计时需要进行复杂的计算，制造时需价格昂贵的3—5坐标数控机床加工，无论是设计工作中的有限元计算，还是数控加工中的NC编程，首先需要这类零件的精确三维数字化模型．另外，由于零组件具有这样的特点，在传统的研制过程中需要大量的工艺设备，如：·我国某型号歼击机，全机采用工艺装备20，700项；·苏27飞机，全机采用工艺装备61，194项；·MD82飞机，全机采用工艺装备135

6、，000项．数字化设计制造技术不仅可以加快设计和制造的进度，还可大幅度地减少和简4％-T-艺装备，如波音737新一代飞机，标准工艺装备减少80％，X-35研制中减少了95％，这对降低新机研制成本，缩短研制周期起到难以估量的作用。(2)飞行器零组件数量巨大，设计更改频繁，构型控制困难，质量保证体系严密，这样庞大的数量和复杂的活动已远远超过人们用传统常规手工管理的能力。·零组件数量我国一型号有6万多个不相同的零组件，加上各种标准件等零组件总数达20余万件。波音777飞机共使用唯一的工程设计(不相同的)150，000个，加上标准件等零组件总数达300万余个．日本于2001年8月发射上天的H2A巨型

7、火箭共有28万个零组件。·设计变更波音公司下属一分公司统计，每周的更改数达4000项之多。在我国与麦道公司合作生产MD一90时，美方三天两头发更改单到我国来，我方难以处理．我国在研制型号过程中情况相类似，图纸上更改单有一大叠，我国在一型号研制中，组件图纸的更改单多达1000余张，它的信息量有时超过图纸本身的信息量，造成飞机出厂前，需组织一大批技术人员进行图纸与飞机实物的核对工作。·构型控制象波音777系列飞机