飞机结构件智能数控加工关键技术研究现状.pdf

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1、论坛FORUM飞机结构件智能数控加工关键技术研究现状KeyTechnologyforIntelligentNCMachiningofAircraftStructuralParts中航工业成飞数控加工厂 牟文平 隋少春南京航空航天大学机电学院 李迎光智能制造的目的是在满足个性化需求的同时，还要达到缩短制造周期、降低制造成本、减少环境污染以及降低能源消耗的目的。因此，研究飞机结构件智能制造相关关键技术，打造飞机结构件智慧加工工厂，对飞机制造行业具有重大而又现实的意义。DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2015.13.056在

2、整机制造费用中占据很大的比重。提高，加工效率及质量也得到显著提我国航空工业起步较晚，作为飞高。特别是信息化技术的应用，使飞机结构件加工的主要制造装备是在机结构件加工行业的生产力得到了20世纪90年代以后才在中国航空进一步提升，航空工业的数控机床设牟文平工业开始得到初步应用。进入2000备利用率不断提高，先进数字化车间高级工程师，中航工业成飞数控年以后，五轴联动机床以及高速切削的平均设备利用率已经达到60%，逐加工厂高级工程师。长期从事飞机结机床开始得到推广应用，对应的数步接近国外同行水平。大量采用先构件数控加工技术及数字化集成制造技术的研究与应

3、用工作，发表相关学控编程及加工仿真的技术水平显著进数控机床的飞机结构件制造行业术论文15篇，其中SCI/EI索引论文7篇。多次作为中方专家代表参加国际标准化组织机床测试条件技术委员会组织的国际标准化会议，为中国S27%形试件国际标准的立项和推进作出了35%重要贡献。飞机结构发动机根据英国Warwick大学与ICF机身系统国际咨询公司的统计数据，2012年航电系统4%18%机内装饰全球飞机结构件的制造费用约占整6%OEM/装配/利润10%机制造费用的27%，统计数据表明的制造成本分布情况如图1所示。作为飞机的主要承力部件，飞机结构件图12012年

4、飞机行业制造费用分布情况56航空制造技术·2015年第13期论坛FORUM自动化程度较高，具备了实施智能制况，实现生产系统的快速自组织、自难加工材料零件在加工过程中需要造的基础条件，但与国外先进制造企优化，达到对订单的快速响应。要打工人观察刀具状态来避免铣削烧伤业相比，仍存在着巨大差距。造飞机结构件智慧加工工厂，需要面等。这些需要人为干预控制的环节飞机结构件的生产是典型的多临以下挑战。在未来的智慧加工工厂的运行中，都品种、小批量生产，特别是军用飞行（1）数控编程的效率与质量的要采用自适应加工工艺方法来控制。器，由于对性能要求的不断提高，研提升。

5、（4）智慧加工工厂生产管控中心。制、生产过程中往往伴随大量的设计飞机结构件的数控加工程序编智能生产管控中心是智慧加工工厂更改。智能制造的目的是在满足个制工作量非常大，大型铝合金结构件的大脑。智能管控中心需要能够获性化需求的同时，还要达到缩短制造的编程时间与零件实际加工时间的取工厂内部所有资源信息、物流信息周期、降低制造成本、减少环境污染比例为10∶1。在过去的工艺设计过以及设备运行状态信息，这就需要建以及降低能源消耗的目的。因此，研程中，零件的工艺路线往往是固定立庞大的信息感知系统来实现实时究飞机结构件智能制造相关关键技的，即一个零件只有一条工

6、艺路线和信息和获取；另一方面，智能管控中术，打造飞机结构件智慧加工工厂，配套的数控加工程序。当机床出现心要能够根据掌握的信息结合工厂对飞机制造行业具有重大而又现实故障或订单变化导致需要调整工艺订单的情况自动地进行分析处理，协的意义。路线时，由于机床结构、性能以及数助生产管控部门实现动态的资源调控系统的不同，往往需要重新编制数度和生产组织，并依据决策结果驱动面临的挑战控加工程序，这就大大降低了生产调工厂现场执行层进行生产。与其他行业相比，飞机结构件的度的柔性，从而无法满足智能制造的加工具有明显的特点与难点。随着快速自组织、自由化的目标。因此，关键

7、技术研究现状飞机性能要求的提高，飞机结构件大飞机结构件智能制造对数控编程提（1）智能数控编程技术及系统。量采用整体化设计，这使得单个结出了新的挑战。飞机结构件加工特征多，包含大构件的尺寸越来越大，集成的功能（2）设备性能的实时评估与故量自由曲面、相交特征和特殊加工特征越来越多，结构也越来越复杂。障预测。区域，制造精度要求高，加工难度大。重型战斗机的机身整体框尺寸达到智慧加工工厂的生产调度系统飞机结构件加工工艺规程编制过程4000mm×2000mm×200mm以上，大不仅要根据生产的任务量对产品的中需手工处理大量的图形信息、数据型运输机的整体壁板

8、可能长达20m。工艺路线进行决策，还要保证设备的信息、文字信息，对工艺人员的要求在工艺设计阶段，一些大型零件的数性能能够满足产品的制造需求。数高。随着