基于MBD技术的航空制造数字化工艺实施应用

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1、论坛＼-一矿艇蚺I数字化飞机制造技术从根本上改变了传统的设计和制造模式，我国的航空制造业数字化经过多年的发展，成效显著。在三维数字化设计、工装数字化定义、产品数字仿真、工艺仿真、数字化管理等方面有了较深入的应用。瀑器节谶I．匕蒉毫■0■二栏目策划7孳遵澜躲。深蓝金卯钐论坛套乡论坛FORUM基于MBD技术的航空制造数字化工艺实施应用ApplicationofMBDBasedDigitalAeronauticalManufIacturingProcess中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司李海泳唐秀梅亢亚敏赵明李海泳毕业于东北大学

2、计算机科学与技术专业．中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司数字化制造专业三级技术专家．现从事快速反应中心数字化制造技术的应用研究工作。目前机加T艺编制仍然以二维’I：艺卡片为主，I：艺人员接收一r：艺编制任务后，通过T(：M设计加I：过程的各l：序和_I：步，『．．艺员需要通过TCM与其他数字化产：品设计1．．具绘制加T过程模耍!的二维一1i序图，并且在工序图上添加r艺标注、T．步内容、刀具、量具等．r．艺相关信息．在做40肮牢制造技术·2013年第13期目前，航空制造企业正处于技术快速提升阶段，应从数字化制造技术入手，通过建

3、立完善单一数据源的MBD工艺模式实施与应用，达到促进航空制造企业数字化制造技术快速发展的目的。大量的图形绘制T作，同时加工信息也要进行详尽的说明，由于数据源不唯一，人T获取与处理MBD模型的信息，势必造成信息重复录入和人为失误带来数据不一致的情况发生，T艺员不增值劳动太多，巨大的人力、物力消耗在与T艺设计无关的环节上。现行1：艺模式中，丁序图设计由二维CADT具绘制图形，T序加T信息在CAPP软件添加，加丁数据需要不同软件平台支撑，增加了企业成本，制造协同的数据链条被打断，重复性T作劳动强度大，T艺数据一致性和完备性南人为保证，容易m错

4、并使审核环节成为效率瓶颈MBD是一种以二二i维模型数据为数据传递依据的全信息模型，来描述几何形状信息、产品制造信息(尺寸、公差、技术要求等)、属性(设汁属性、制造属性、分类属性、编码属性等)，使i维实体模型数据作为生产制造过程中的唯一依据．实现设计、T艺、制造、检测等应用高度集成。这一项目的提出直接引出了现有设计、工艺系统的两大变革。一是设计、T艺系统方式的变革，从设计角度来讲要求产品的设计需要在三维环境下进行，完全抛弃原有的二维工程图纸，包括三维制图、j维PMI标注、三维结构仿真、j维动态仿真等；从T艺角度讲，要求工艺规程由原来的二维

5、图形转化为用三维可视化图形来表达。二是设计、T-艺系统观念的变革，从设计角度来讲要求设计从原来的南二维同纸设计再进行i维图形的绘制，转化为完全应用i维图形进行设计；从T艺角度来讲，要求T艺人员抛弃原有的T艺编制思维，应用设计提供的i维图纸，编制m适合现场生产的i维模型r丁艺，数控程序等．达到T艺设计一体化的目的。以上两1_：【澎n删¨。¨¨。。。翮。j。州。h。。．。。n大飞机数字化制造技术大变革的应用需要一个完整系统的设计、T艺方法来支持：从设计方面来看，MBD方式的实现较为简单，设计人员只要转变观念，熟练应用i维设计软件即可。但从工

6、艺方面，由于工艺规程需要大量的工序，每道T序都需要配以图形进行说明、标注等，需要I：艺人员做大量的图形绘制T作，而且如何将三维图形体现在现行的【：艺规程上，并且进行T序内容的说明，J弋寸的表达等这些都是开展MBD_Ii艺过程中急需解决的问题。基于MBD工艺模式解决方案基于MBDT艺模式需求是以设计部门提供的唯一数据源MBD模型为依据，完成MBDT序模型的设计．实现MBDT序模型的尺寸公差、形状、位置公差等内容PMI直接表达，以及制造加T信息等工艺数据的PMI表达，充分利用三维手段表达加T制造信息，T艺数据一致性和完1．MJ{I)数捌砭放

7、。J浏览．j()M缃让．流水分r整性无需人为干预，再将MBD模型表达的加工信息自动提取到工艺规程，见图l。为了解决问题，公司立项开发了基于MBDi维T艺系统，根据三维工艺的特点与要求，基于NX和Teamcenter协同平台，在CAX与IE的基础上，通过开发形成的工艺设计系统，辅助T艺人员完成零件的三维工艺规程的设计。采用总体技术方案的好处如下：表达：设计直接MBD模型表达，制造按需MBD表达；共享：设计MBD模型直接转化工序模型，工序模型被T艺装备、数控编程、仿真、检测直接重用，数据源唯一；集成：Nx、TcM系统无缝集成，制造资源库紧密

8、集成；并行：验证1：作提前，制造问题暴露提前，工艺准备巾多个技术环节的协同，是基于模型设计、制造协同。基于MBD技术数字化T艺设汁2．建、?：I艺、l序结构添⋯够÷泺．jt义Jfj；性4．乍成基丁IJ：的轻