导管数字化制造技术在某新型飞机研制中的应用

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1、RESEARCH学术论文导管数字化制造技术在某新型飞机研制中的应用ApplicationofThbeDigitalManufacturingrI'echnologyonaNew1ypeofPlane中航工业沈阳飞机工业(集团)有限公司白雪山【摘要】介绍导管数字化制造技术在某新型飞机研制中的应用，结合实际生产情况，实现了数模审查、工艺准备、导管数字化弯曲成形、拼装夹具应用和测量机矢量激光检测的全面数字化应用，所加工导管的装机合格率达92％，达到目前国内的最好水平。关键词：导管数字化制造技术CATLA模型IABSTRACTlInthispapertheapplicationo

2、ftubedigitalmanufacturingtechnologyonanewtypeofplaneisdiscussed．Therealizationoftubemanufacturab订ityreview，theapp“cationofdigitalmanuf．actu“ngtechnoI—ogyinlayoutprocess，tubedigitalmanufacturing，module6xtureandlasermeasuringsystemareintroduced．AndtheFTYoftheassemblyisupto92％，whichisthehigh

3、estthroughouthisto阱Keywords：ThbeDigitalmanul-acturingtechnol-09yCATIAmOdeI沈阳飞机设计所在某新型飞机研制过程中充分发挥了数字化设计的优势，全机设计100％采用了cATIA三维数字化定义⋯。在导管加工过程中，沈飞公司导管生产厂充分利用现有资源，按照导管数字化要求，实现了导管全面数字化制造。数字化制造导管的优点：从三维数模中直接提取数据进行弯曲，无需机上取样，缩短了飞机的制造周期；无需留有实样，节省空间；数字化制造的导管精度高、质量好。1导管数字化制造技术的应用方案根据实际生产情况，确定某新型飞机导管数

4、字化制造技术的应用方案：基于CATIA管路模块进行导管的数字化设计，通过工艺性审查知识库和仿真模拟确定导管数字化弯曲是否可行；确定可行后，基于管路模块提取导管弯曲数据，进而在数控弯管机上输入所得数据将导管弯曲成形，最后用测量机对导管进行矢量激光测量从而实现数字化对比检验，整个流程实现了导管的设计、制造、检验全过程的数字化信息传递。导管数字化制造技术信息流程如图l所示。图1导管数字化制造技术信息流程图Fig．1InforrTlatiOnflOwdjagramOftubedigitaImanufactur

5、ngtechn0109y2导管数字化制造技术应用的关键步骤2．1基于C

6、ATlA管路模块的零件设计基于CATIA管路模块对导管进行设计，其中设计数据主要包括几何模型、注释和属性3部分。具体分解为零件的几何模型、零件的尺寸和公差标注、零件结构树几何定义部分、零件结构树标注定义部分、关键特性的标注、零件的注释说明和零件加工工艺过程所必须提供的产品描述性定义信息等数据口l。2．2并行工艺准备设计员基于CATIA模型对导管设计成熟度分为M1。M55个等级，M1等级成熟度最差，M5成熟度最好。当等级达到M4时，工艺员对导管数模开始进行审查，依据工艺审查知识库，对数模中导管数据进行具体分析，利用模拟仿真技术对导管弯曲可行进行模拟。如在三维模型未定版的情况

7、下发现问题，则与设计员及时沟通，使其最终符合数控弯曲工艺性要求。当等级达到M5时，三维模型自动冻结，无法随意更改，工艺员可以进行工艺文件的编制。图2所示为某根导管cATIA模型中直线段、弯曲角度、空间转角的基本信息。设计状态达到M5后，工艺文件的编制和数据的提2014年第14期·航空制造技术83学术论文图2导管CATlA管路模型Fjg．2CATIAmode0ftube取同时进行。工艺员通过cATIA管路模块将所需要设计的数据提取出来，转化成数控弯管机能够识别的数据。通常，数模会提供两种数据：一种是x泫格式数据，另一种是三删数据。目前，沈飞公司导管生产厂数控弯管机系统中，三

8、兄4始终作为真实数据(指希望得到的工件或图形上的数据)，而且在工人操作、零件交检过程中，￡月4数据更加真实明显。因此，工艺人员会把￡月4数据作为最终的工艺数据，如表1所示。1，轴方向上的线性运动控制承载管的长度三；曰轴围绕，，轴方向旋转形成转角月；弯曲臂沿c轴方向旋转形成弯头角度4。yBc提供了用来描述数控弯管所必需的数据，见图3。2．3数控弯管数控弯管技术是导管数字化生产的核心。除了螺旋管和特殊导管(如两弯之间直线段无法满足数控弯管机要求等)外，通常情况下，数控弯管机可以实现常用导管的数控弯曲成形。弯曲前，测量机测量导管固定