第四章航空先进制造技术
一、前言（5分钟）
航空制造技术对提高航空产品性能、减轻结构重量、延长使用寿命、缩短研制周期、降低成本、提高可靠性起着关键性的作用;航空制造技术的发展，促进了航空产品的升级换代。随着科学技术的发展，航空制造技术已集机械、电子、光学、信息、材料、生物科学和管理学为一体，形成了一种多学科交叉、技术密集的体系，它集聚了制造业的先进技术，使航空产品成为了工业领域皇冠上的明珠。
航空制造技术推动航空产品的更新，航空产品牵引了制造技术的发展，形成了一代航空产品、一代制造技术的不断循环，促进了航空工业的发展。
国外F22、F35、B787、A380、大型军用运输机A400M等新一代飞机及其发动机采用的先进制造技术代表了当前国外航空先进制造技术，其可概括为：大型金属整体结构制造技术、大型复合材料整体结构制造技术、先进焊接技术、飞机自动化装配技术和数字化制造技术。
二、国外航空先进制造技术（80分钟，重点内容）
1. 大型金属整体结构制造技术
为提高飞机和发动机结构效率，金属整体结构尺寸越来越大，结构集成度越来越高，加工与成形难度更大，成为了新一代飞机及其发动机制造的关键技术。大型金属整体结构制造技术主要有：高效数控加工技术、精密钣金成形技术、增材制造技术。
(1)高效数控加工技术
数控加工技术在飞机和发动机金属零件加工中得到广泛应用，由于零件采用难加工材料和结构的大型化整体化，配置先进的数控加工技术和设备十分必要。国外软件先进、配置完善，形成了以CATIA、UG(NX)、Pro/E等为典型代表的三维CAD/CAM软件环境，开发了以VeriCut为代表的数控加工仿真工具、ICAM为代表的后置处理软件，形成了从三维设计模型到数控程序生成的全三维数据的数字化处理环境和商品化工具。数控加工技术趋于成熟，设备研制生产能力强，并形成系列化产品。高速铣削新技术的研究近十年来发展迅速，当前日本Kitamura 研制的SPARKCUT600 加工中心主轴转速达到150000rpm，代表了高速铣削设备的最先进水平。数控加工技术发展迅速，在美国JSF项目、欧洲空客A380项目和英国Roll Royce公司发动机项目上得到了广泛应用;在高速铣削工艺方面的典型应用有：Remele公司采用转速40000r/min的高速切削设备对壁厚0.76mm的直升机薄壁结构件进行了精确加工。普惠公司钛合金叶片采用主轴转速为20，000rpm的高速机床加工，生产效率提高15%～20%。
(2)精密钣金成形技术
精密钣金成形技术广泛用于飞机和发动机金属零件制造，它与计算机技术、现代测控技术相结合，构成了金属塑性先进成形技术。
国外金属成型领域广泛采用数字化制造技术。在工艺仿真研究方面：根据美国科学研究院的测算，采用工艺仿真能缩短产品研发周期30%～60%，材料利用率提高25%，成本降低5%～20%。在产品制造中：实现了工艺过程数字化控制和检测，大幅提高了产品制造精度和生产效率。数字化应用的典型实例有，柔性多点模具蒙皮拉形工艺，采用了几何信息数字传递方式，作为生成模具型面、拉形过程控制、检测蒙皮外形和蒙皮切边的依据，通过数字化工装，数字化检测和切边工具，实现全过程数字化制造。精密钣金成形技术在飞机和发动机
结构制造中应用的典型技术：蠕变时效成形技术应用于空客A380飞机机翼上壁板制造，喷丸成形技术应用于空客A380飞机机翼下壁板制造;超塑成形/扩散连接技术(SPF/DB)应用于美国F-22飞机后机身高强钛合金隔热板、B-2飞机大型钛合金零件和英国Roll Royce发动机大型钛合金宽弦空心风扇叶片等零件制造。
(3)增材制造技术
增材制造技术是一种基于“离散-堆积”成形的先进制造技术，从零件的3D模型出发，通过分层切片及路径规划，离散成加工路径，以激光或电子束等为热源，逐层熔化粉末或丝材，直接制造出任意复杂形状的零件。
增材制造技术是制造技术的最新发展方向。根据金属增材制造技术用途主要分两类：第一类是基于电子束、激光束堆焊技术的增材制造技术(快速成形技术)，是将快速原型和同步送粉或丝材多层熔覆技术相结合的新技术。适用于近净成形制造或熔覆修复，对零件还需少量加工;激光熔覆技术及设备已商业化，典型设备供应商有德国Trumpf和美国POM 公司、Huffman公司、Optomec公司等，飞机厂商采用上述几家公司已商业化的技术与设备，生产的产品有金属基叠层复合材料零件、叶片、壁板、梁等构件，但更多用于零件修复。研究成果已在武装直升机、AIM导弹、波音7X7客机、F/A-18E/F、F22战机等方面得到应用;美国霍尼韦尔公司采用该项技术修理了上百万件的发动机高压涡轮、中压涡轮和低压涡轮叶片。在电子束熔丝沉积成形技术方面，美国波音公司、洛克希德?马丁(Lockheed Martin)公司与美国航空宇航局Langley 研究中心及西雅基(Sciaky Inc.)公司联合，先后开展了相关技术研究和设备研制，能制造出形状比较复杂的零件，最大沉积速率超3500cm3/h，性能达到锻件水平，譬如F-22飞机钛合金AMAD支座、F-35飞机襟翼梁等，并形成了相关材料及工艺标准。
第二类是基于铺粉的选区熔化精密增材制造技术，适用于零件的净成形制造，无需对零件加工。该项技术已用于航空产品金属零件制造。R-R、GE、P&W、MTU、Boeing、EADS、Airbus 等公司应用激光/电子束选区熔化增材成形技术已生产出GH4169、AlSi10Mg、CoCr、TC4等航空金属零部件，如发动机燃烧室、叶片、叶轮、飞机舱门支架、进气罩、B777座舱灯框等。
2. 大型复合材料整体结构制造技术
复合材料质量轻、模量高、强度高、可设计性强、工艺性好，更容易制造大型整体结构，倍受飞机和发动机设计师的青睐，得到了广泛应用。
F22、F35、A400M、A380、A350、B787等新型军民用飞机树脂基复合材料用量得到了大幅度提升，B787、A350达到50%以上。
广泛采用的先进制造技术有复合材料自动化制造技术(自动铺带、丝束铺放等)和低成本制造技术(液体成形、拉挤成形以及快速成形技术等)，自动铺带技术广泛应用于机翼、翼梁的复合材料结构制造;丝束自动铺放技术主要应用于机身、机头、翼梁及进气道制造;液体成形技术用于飞机复合材料后压力框、发动机叶片、机匣等复杂结构件制造;拉挤成形技术应用于复合材料地板横梁及筋条制造。
碳碳复合材料广泛应用于飞机刹车装置，主要采用化学气相渗透及浸渍/炭化工艺制造。陶瓷基复合材料已用于X37、X43等高速飞行器的头锥、翼面等承力、隔热及烧蚀结构;在发动机上广泛应用于F414、M88-II等喷口调节片/密封片等构件，在涡轮叶片、燃烧室隔热屏等构件上的应用处于装机试验阶段。陶瓷基复合材料主要采用化学气相渗透及先驱体转化工艺制造。
3. 先进焊接技术
焊接技术是飞机和发动机结构广泛采用的连接技术。近年来在飞机和发动机主承力结构上的应用得到了迅速的发展。先进焊接技术主要有：电子束焊接、激光焊接、线性摩擦焊和搅拌摩擦焊。
(1)电子束焊接
电子束焊接是在真空环境下采用电子束流对金属结构进行焊接的一种方法，具有焊缝深宽比大的特点，更适用于大厚度结构件的焊接，已广泛应用于飞机、发动机主承力结构的焊接。利用电子束可达性好的特点，还适用于复杂外形蒙皮及壁板类结构的焊接。
国外著名的研究机构有德国PTR精密技术有限公司、PRO-BEAM公司、英国剑桥真空工程有限公司、TWI焊接研究所、法国的TECHMETA公司和乌克兰的巴顿研究所。国外在电子束焊接新型材料的焊接冶金特性，气孔、裂纹等缺陷产生的机理和焊接质量控制技术，电子束束流品质的改善和对材料作用机理的基础理论研究，焊接过程温度场、应力场及裂纹生成扩展行为进行了数值仿真模拟等深入研究。另一方面注重电子束焊接成果在飞机、发动机重要零部件上的应用研究，西方第三、四代战斗机的主承力框、梁结构上广泛采用了电子束焊接技术。如：美国F-22飞机钛合金前梁、后机身钛合金梁均采用了电子束焊接技术，其中后机身钛合金梁电子束焊缝长度达87.6m，厚度在6.4～25mm之间，在发动机结构上，A340、A500、A600、A380等大型客机的发动机吊架、Trent700发动机的转子、阿波罗飞船门的框架构件等结构上均采用了电子束焊接技术。
(2)激光焊接
目前，激光焊接采用的光源主要是CO2激光和YAG固体激光。进入21世纪，以盘式(DISK)激光和光纤激光为代表的高亮度大功率激光技术问世，尤其是光纤激光，其功率已超过了50kW，且束流品质高，能使材料瞬间熔化、气化并形成深穿透匙孔，可实现薄板高效焊接(速度达20m/min)以及20mm以上厚板的高质量焊接，设备体积小可实现大型结构现场移动焊接，当前光纤激光焊接应用研究已成为国际上的热点。国外在新型高强合金的焊接性、焊接过程质量、应力与变形技术研究，焊接自动化和智能化技术研究，机器人柔性激光焊接技术研究，先进的激光薄壁焊接技术和光纤激光中厚板焊接技术等研究均取得了突破性进展。英国焊接研究所采用光纤激光填丝和激光电弧复合焊接技术完成了20mm以上厚度的高强钢管道和舰船结构的焊接，英国曼切斯特大学采用长焦距光纤激光焊接和窄间隙光纤激光焊接技术完成了核反应装备上200mm厚板结构的焊接。2006年美国、加拿大、德国等政府公布科技发展计划中均将激光焊接技术列为航空工业尖端发展技术之一，促进了激光焊接在航空产品上广泛的应用，A380飞机机身铝合金焊接下壁板是激光焊接在航空结构应用上的典型代表。
(3)线性摩擦焊
线性摩擦焊是一项固相连接技术，焊缝能达到锻造组织的状态;可实现同种或异种材料的连接;已用于叶片与叶盘的焊接及修复。国外在完成了深入的基础理论和应用技术研究后，MTU公司与罗罗公司合作，把线性摩擦焊用于欧洲战斗机Typhoon的发动机3级低压压气机整体叶盘的制造，目前已经提供了100多个线性摩擦焊接的整体叶盘。F119发动机的风扇和压气机1~2级均采用了线性摩擦焊整体叶盘结构。其中风扇是采用宽弦空心叶片结构。F135发动机的升力风扇以及一、二级风扇(为空心叶片)也是采用了线性摩擦焊整体叶盘。F136发动机3级整体叶盘全部采用罗罗公司生产的线性摩擦焊接，并开展了采用线性摩擦焊技术维修与更换整体叶盘零件的探索研究。此外，日本开展的一项小型民机飞机发动机的研究计划中，其高压压气机整体叶盘采用了线性摩擦焊制造。美国波音787客机的发动机叶盘也采用了线性摩擦焊整体叶盘结构。
(4)搅拌摩擦焊
搅拌摩擦焊1991年由英国焊接研究所发明，其原理是通过搅拌头与被焊金属材料的摩擦搅拌产生热能，使金属塑化并形成固相连接，适用于铝合金、镁合金、钛合金等轻质合金和钢材的
焊接，在航空工业主要应用于飞机机体结构制造。
以空客、波音、洛克希德?马丁等公司为代表的研究机构，多年来持续开展飞机结构搅拌摩擦焊基础理论、工程技术和综合验证研究，并应用于飞机生产。具有代表性的研究工作有：空客公司针对A340-600型大型民用客机翼肋及A350机身纵缝焊接，开展了搅拌摩擦焊试验验证研究，巴西Embracer公司针对Legacy-450及Legacy-500中型客机机身壁板，开展了搅拌摩擦焊工艺及结构强度性能研究。具有代表性的应用结构有：美国大型军用运输机C-17的舱内地板和斜台地板;C-130J压力舱壁板、地板及隔板;Eclipse-500型商务飞机蒙皮、翼肋、弦状支撑和舱内地板。
5. 飞机自动化装配技术
飞机自动化装配是指从组合件、盒段件及部件对合装配机械连接工艺采用自动化、数字化技术，实现飞机装配全过程的自动化;柔性装配是自动化装配发展的一个新方向。
自动化装配技术中的柔性装配技术得到了迅速的发展，Gemcor、Brotje、EI、Mtorres、ATI、SERRA、DULL、BC、柯马等公司研制出各类工装单元、加工单元、检测单元及集成系统，实现了模块化、通用化，降低了制造成本，缩短了生产准备周期;集成的柔性装配生产线有：壁板、翼梁等组合件装配线;机身舱段、翼盒等盒段大部件装配线;机翼对接、机身舱段对接、翼身对接等大部件对接装配线;部件总装、全机移动总装生产线。实现了从组合件级、盒段级、大部件对接、部件总装至全机移动生产线全线贯通的高度柔性化和自动化装配，广泛地应用于F-22、F-35、B787、A380、A400M、A350等新一代飞机装配。大幅提升了产品的装配精度、实现了低应力装配。
波音、空客、洛克希德?马丁等飞机制造公司在波音系列民机、F-35及A380等飞机的总装生产线中，为了满足飞机的快速生产需求，降低装配成本，吸取了汽车行业流水生产线的理念，变革传统的批量装配生产方式变为单件流拉动式生产方式，在总装中采用了移动生产线，大大缩短了飞机总装时间，降低了飞机的成本，提高了装配质量。在飞机装配过程中，移动生产线技术是当前应用的新技术，采用移动生产线技术能提高生产效率，节省车间空间，在F-35飞机研制中，洛克希德?马丁公司将首次采用连续移动装配线。波音、空客等公司，还大量采用了气垫运输和自动运输小车(AGV)技术，与先进的测量与定位技术(iGPS)、数控
技术结合，实现飞机制造过程中运输和装配自动化，大大提高了飞机制造与装配的技术水平、工作效率和装配质量。
6. 数字化制造技术
数字化制造是一种全新的制造技术体系，在数字化制造过程中，从产品设计到最终产品，数字化的信息贯穿始终。在优化的数字化工艺导引、快捷的数字化执行系统驱动以及高性能数字化装备支持下，生产系统灵活、准确、高效率地运转，并以最佳的质量和最短的周期提供最终产品。在航空企业应用数字化制造技术将大幅提升产品制造。
波音、空客公司在新机研制中采用信息化和数字化平台，将B787、A380、F35等机型的研制从设计到生产过程实现市场化、全球化。实现产品全寿命周期管理(PLM技术)：产品的开发管理实现所有产品/项目/技术状态的数据进行集中、统一、分类和可视化管理;产品的数据管理扩展至维护和维修阶段，实现全寿命周期管理。实现全球性协同：打通壁垒，实现数据积累、共享和管理产品信息传输渠道，从企业内部的交互式工作方式过渡到全球协同。实现产品开发仿真：建立了较完善的从设计、测试、制造到虚拟企业的产品开发虚拟环境，B787采用这项技术实现了无物理样机的目标;发展以计算流体力学CFD、计算结构力学CSD 为核心的数值仿真软件，提高发动机的设计预测能力。数字化技术在发动机应用：罗罗等发动机公司发展了集测量、控制、处理、管理为一体的试验信息系统，增强了发动机试验验证能力。
三、结束语（5分钟）
21世纪航空产品更新换代速度加快以及人类对绿色制造技术提出了新的需求，全球航空制造技术进入了高速发展时期。近年来我国对航空产品的需求急剧增长，促进了航空制造业快速发展，大幅提升了航空先进制造技术水平，我国将迅速进入航空制造强国行列，参与全球航空产品市场竞争。
（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）
航空发动机试验测试技术 航空发动机是当代最精密的机械产品之一，由于航空发动机涉及气动、热工、结构与 强度、控制、测试、计算机、制造技术和材料等多种学科，一台发动机内有十几个部件和 系统以及数以万计的零件，其应力、温度、转速、压力、振动、间隙等工作条件远比飞机 其它分系统复杂和苛刻，而且对性能、重量、适用性、可靠性、耐久性和环境特性又有很 高的要求，因此发动机的研制过程是一个设计、制造、试验、修改设计的多次迭代性过程。在有良好技术储备的基础上，研制一种新的发动机尚要做一万小时的整机试验和十万小时 的部件及系统试验，需要庞大而精密的试验设备。试验测试技术是发展先进航空发动机的 关键技术之一，试验测试结果既是验证和修改发动机设计的重要依据，也是评价发动机部 件和整机性能的重要判定条件。因此“航空发动机是试出来的”已成为行业共识。 从航空发动机各组成部分的试验来分类，可分为部件试验和全台发动机的整机试验， 一般也将全台发动机的试验称为试车。部件试验主要有：进气道试验、压气机试验、平面 叶栅试验、燃烧室试验、涡轮试验、加力燃烧室试验、尾喷管试验、附件试验以及零、组 件的强度、振动试验等。整机试验有：整机地面试验、高空模拟试验、环境试验和飞行试 验等。下面详细介绍几种试验。 1进气道试验 研究飞行器进气道性能的风洞试验。一般先进行小缩比尺寸模型的风洞试验，主 要是验证和修改初步设计的进气道静特性。然后还需在较大的风洞上进行l／6或l／5的 缩尺模型试验，以便验证进气道全部设计要求。进气道与发动机是共同工作的，在不同状 态下都要求进气道与发动机的流量匹配和流场匹配，相容性要好。实现相容目前主要依靠 进气道与发动机联合试验。 2，压气机试验 对压气机性能进行的试验。压气机性能试验主要是在不同的转速下，测取压气机特性 参数(空气流量、增压比、效率和喘振点等)，以便验证设计、计算是否正确、合理，找出 不足之处，便于修改、完善设计。压气机试验可分为： (1)压气机模型试验：用满足几何相似的缩小或放大的压气机模型件，在压气机试验台上按任务要求进行的试验。 (2)全尺寸压气机试验：用全尺寸的压气机试验件在压气机试验台上测取压气机特性，确定稳定工作边界，研究流动损失及检查压气机调节系统可靠性等所进行的试验。 (3)在发动机上进行的全尺寸压气机试验：在发动机上试验压气机，主要包括部件间的匹配和进行一些特种试验，如侧风试验、叶片应力测量试验和压气机防喘系统试验等。 3，燃烧室试验 在专门的燃烧室试验设备上，模拟发动机燃烧室的进口气流条件(压力、温度、流量) 所进行的各种试验。主要试验内容有：燃烧效率、流体阻力、稳定工作范围、加速性、出 口温度分布、火焰筒壁温与寿命、喷嘴积炭、排气污染、点火范围等。 由于燃烧室中发生的物理化学过程十分复杂，目前还没有一套精确的设计计算方法。因此，燃烧室的研制和发展主要靠大量试验来完成。根据试验目的，在不同试验器上，采 用不同的模拟准则，进行多次反复试验并进行修改调整，以满足设计要求，因此燃烧室试 验对新机研制或改进改型是必不可少的关键性试验。
题目：人工智能先进制造技术论文 学院：机械工程 专业：机械设计制造及其自动化班级： 122 学号： 1208030366 学生姓名：杨瑞 指导教师：贺福强 2015 年 12 月 26 日
目录 一、概述 二、人工智能技术的国内外发展现状与趋势 三、人工智能技术的主要研究内容与核心技术难题 四、人工智能技术的评价与认识 五、结论 六、参考文献
概述 先进制造技术(advanced manufacturing technique，缩写AMT，具体地说，就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括：计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。 先进制造技术不是一般单指加工过程的工艺方法，而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术，涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域，并逐步融合与集成。而先进制造技术主要包括以下三个技术群: （1）主体技术群：是制造技术的核心,它包括两个基本部分:有关产品设计技术和工艺技术。 （2）支撑技术群：a.信息技术:接口和通信、数据库技术、集成框架、软件工程人工智能、专家系统和神经网络、决策支持系统。b.标准和框架：数据标准、产品定义标准、工艺标准、检验标准、接口框架。c.机床和工具技术。d.传感器和控制技术：单机加工单元和过程的控制、执行机构、传感器和传感器组合、生产作业计划。e.其它; (3)制造技术基础设施.要素包括了车间工人、工程技术人员和管理人员在各种先进生产技术和方案方面的培训和教育等。 先进制造技术是在传统制造的基础上，不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果，将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称，也是取得理想技术经济效益的制造技术的总称。先进制造技术不是一般单指加工过程的工艺方法，而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术，涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域，并逐步融合与集成。 先进制造技术是当今国际间科技竞争的焦点，随着社会的发展，市场需求的个性化与多元化，人们对产品的要求也日益多元化，市场竞争日趋激烈，企业要在日趋激烈的市场竞争中生存发展，就必须采用先进的制造技术。
ARTICLES 学术论文 引言 航空发动机的设计、材料与制造技术对于航空工业的发展起着关键性的作用，先进的航空动力是体现一个国家科技水平、军事实力和综合国力的重要标志之一。随着航空科技的迅速发展，面对不断提高的国防建设要求，航空发动机必须满足超高速、高空、长航时、超远航程的新一代飞机的需求。 近年来，航空工业发达国家都在研制高性能航空发动机上投入了大量的资金和人力，实施一系列技术开发和验证计划，如“先进战术战斗机发动机计划（ATFE ）”、“综合高性能涡轮发动机技术（IHPTET ）计划”及后续的VAATE 计划、英法合作军用发动机技术计划（AMET ）等。在这些计划的支持下，美国的F119、欧洲的 EJ200、法国的M88和俄罗斯的AL-41F 等推重比10 一级发动机陆续问世。 为了提高发动机的可靠性和推力，先进高性能发动机采用了大量新材料，且结构越来越复杂，加工精度要求越来越高，对制造工艺提出了更高的要求。而且，在新一代航空发动机性能的提高中，制造技术与材料的贡献率为 50%~70%，在发动机减重方面，制造技术和材料的贡献率占70%~80%，这也充分表明先进的材料和工艺是航空发动机实现减重、增效、改善性能的关键。 1 航空发动机的材料、结构及工艺特点 在提高发动机可靠性和维护性的同时，为了提高发动机的推力和推重比，航空发动机普遍采用轻量化、整体化结构，如整体叶盘、叶环结构。钛合金、镍基高温合金，以及比强度高、比模量大、抗疲劳性能好的树脂基复合材 先进航空发动机关键制造技术研究 黄维，黄春峰，王永明，陈建民 （中国燃气涡轮研究院，四川 江油 621703） Key manufacturing technology research of advanced aero-engine HUANG Wei ，HUANG Chun-feng ，WANG Yong-ming ，CHEN Jian-min （China Gas Turbine Establishment ，Jiangyou 621703，China ） Abstract ：This paper describes the features of aero-engine material ，structure and technology ，and then ，development status and trend of key manufacturing technology for advanced aero-engine was analyzed. Finally ，the development of advanced aero-engine manufacturing technology in China is introduced and some proposals are put forward. Key Words ： aero-engine ，manufacturing ，summarization 作者简介： 黄维（1982—），男，四川仁寿人，中国燃气涡轮研究院助理工程师，主要从事工艺技术研究。E-mail ：huangwei611@https://www.doczj.com/doc/cc8183275.html,
快速成型技术的现状和发展趋势 1 快速成型技术的基本成型原理 近十几年来，随着全球市场一体化的形成，制造业的竞争十分激烈。尤其是计算机技术的迅速普遍和CAD/CAM技术的广泛应用，使得快速成型技术 (Rapid Prototyping简称RP)得到了异乎寻常的高速发展，表现出很强的生命力和广阔的应用前景。 传统的加工技术是采用去材料的加工方式，在毛坯上把多余的材料去除，得到我们想要的产品。而快速成型技术基本原理是:借助计算机或三维扫描系统构建目标零件的三维数字化模型,之后将该信息传输到计算机控制的机电控制系统,计算机将模型按一定厚度进行“切片”处理,即将零件的3D数据信息离散成一系列2D轮廓信息,通过逐点逐面的增材制造方法将材料逐层堆积,获得实体零件,最后进行必要的少量加工和热处理,使零件性能、尺寸等满足设计要求。。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。 目前，快速成形的工艺方法已有几十种之多，大致可分为7大类，包括立体印刷、叠层实体制造、选择性激光烧结、熔融沉积成型、三维焊接、三维打印、数码累积成型等。其基本的原理如下图所示。 图1 快速成型原理示意图 2 快速成型技术在产品开发中的应用 不断提高RP技术的应用水平是推动RP技术发展的重要方面。目前，交通大学机械学院，快速成型国家工程研究中心，教育部快速成型工程研究中心快速成
型技术已在工业造型、机械制造、航空航天、军事、建筑、影视、家电、轻工、医学、考古、文化艺术、雕刻、首饰等领域都得到了广泛应用。并且随着这一技术本身的发展，其应用领域将不断拓展。RP技术的实际应用主要集中在以下几个方面： 2.1 用于新产品的设计与试制。 （1）CAID应用: 工业设计师在短时间得到精确的原型与业者作造形研讨。 （2）机构设计应用: 进行干涉验证，及提早发现设计错误以减少后面模具修改工作。 （3）CAE功效:快速模具技术以功能性材料制作功能性模具，以进行产品功能性测试与研讨。 （4）视觉效果：设计人員能在短时间之便能看到设计的雛型，可作为进一步研发的基石。 （5）设计确认:可在短时间即可完成原型的制作，使设计人员有充分的时间对于设计的产品做详细的检证。 （6）复制于最佳化设计：可一次制作多个元件，可使每个元件针对不同的设计要求同时进行测试的工作，以在最短时间完成设计的最佳化。 （7）直接生产: 直接生产小型工具，或作为翻模工具 2.2 快速制模及快速铸造 快速模具制造传统的模具生产时间长，成本高。将快速成型技术与传统的模具制造技术相结合，可以大大缩短模具制造的开发周期，提高生产率，是解决模具设计与制造薄弱环节的有效途径。快速成形技术在模具制造方面的应用可分为直接制模和间接制模两种，直接制模是指采用RP技术直接堆积制造出模具，间接制模是先制出快速成型零件，再由零件复制得到所需要的模具 2.3 机械制造 由于RP技术自身的特点，使得其在机械制造领域，获得广泛的应用，多用于制造单件、小批量金属零件的制造。有些特殊复杂制件，由于只需单件生产，或少于50件的小批量，一般均可用RP技术直接进行成型，成本低，周期短。2.4 医疗中的快速成形技术 在医学领域的应用近几年来，人们对RP技术在医学领域的应用研究较多。以医学影像数据为基础，利用RP技术制作人体器官模型，对外科手术有极大的应用价值。 2.5 三维复制 快速成形制造技术多用于艺术创作、文物复制、数字雕塑等。 2.6 航空航天技术领域 航空航天产品具有形状复杂、批量小、零件规格差异大、可靠性要求高等特点，产品的定型是一个复杂而精密的过程，往往需要多次的设计、测试和改进，耗资大、耗时长，而快速成型技术以其灵活多样的工艺方法和技术优势而在现代航空航天产品的研制与开发中具有独特的应用前景。
焊接技术在航空航天工业中的应用研究 焊接技术是航空航天工业中一种重要的加工工艺，是制造技术的重要组成部分。文章中作者指出航空航天工业中常用的焊接技术包括电子束焊、激光焊、搅拌摩擦焊、线性摩擦焊和扩散焊五种焊接技术，进而以当前应用较多的电子束焊为例对焊接技术航空航天工业中的应用进行了详细的探讨。 标签：焊接技术；航空航天工业；应用 焊接技术是链接技术中的一部分，是航空航天工业紧密器件制造中补课或缺的技术。在现代生产中，各种新型焊接技术的广泛引用，极大地简化了航空航天中各类构件的加工，节省了生产材料，提升了生产效率。随着焊接技术的不断进步，航天飞机的重量得到了坚强，同时也为航天飞机及其器件的设计提供了技术支持，带动了航天飞机整体性能的提升。文章将对焊接技术在航空航天工业中的应用研究 1 航空航天工业常见焊接技术 1.1 电子束焊技术 在真空环境下，将高速电子流聚焦后对准工件进行缝接，而这时电子束的动能转化为热能，将金属工件熔合，这种焊接方法就称为电子束焊（EBW）。它也是一种高能束流加工技术，与其它焊接技术相比具有很多优点，例如：能量密度高、焊接深宽比大、变形小、精度高，还可以自动控制等。电子焊接技术这些优势，使得它在航空、航天、电子、核工业等产业方面应用广泛。将电子束焊接技术运用于航空制造业中，使得制造飞机发动机更加精密，质量更加先进，也使得很多零件的减重设计、异种材料或者难以整体加工的零件材料的焊接得以实现。在航空航天产业方面，最重要的技术就是焊接零件具备高强度、低重量和稳定性的特点，而电子束焊接恰好解决了这一问题。由此可见，在航天航空领域，电子束焊接已经成为一项必不可少的技术。 1.2 激光焊技术 激光技术首先依靠偏光镜反射装置，将激光束聚焦在工件上，利用光束产生的巨大能量，瞬间就可以将工件熔化和蒸发，这种技术就是激光焊接。激光焊所需的装置较为简单，焊接时能量密度高、精确度高，工件变形小，而且可以焊接难熔零件等，这种技术在室温或特殊条件下都可以进行。在对飞机大蒙皮和附件进行拼接时，经常用到激光焊技术。早在1970年左右，美国就将激光焊技术运用于航空航天工业中。他们制造了一台15kW的CO2仿激光焊机弧光器，在生产飞机的各种零件和材料时运用了激光焊技术，对其进行焊接试验及提高工艺标准。空中客车公司生产的A340飞机，其零件中的全部铝合金内隔板都是利用激光焊接技术完成，使得机身重量有所，生产成本也得到降低。
焊接技术的发展及发展趋势 黄牡丹 佳木斯大学材料科学与工程学院黑龙江省佳木斯市154007 摘要：本文综述焊接技术的发展及发展趋势，焊接技术，又称连接工程，是一种重要的材料加工工艺，随着人类社会的发展，各种新材料的不断开发及科学技术不断的发展，焊接技术已经成为一门独立的学科，它广泛应用于石油化工、电力、航空航天、海洋工程、微电子技术等工业部门。可以预测，在未来焊接技术的发展趋势必然走向自动化、高效、环保、节能等方面。 关键词：焊接技术、自动化、环保 The development of welding technology and development trend HUANGMudan Jia-mu-si University, School of materials science and engineering, Jia-mu-si 154007 Abstract：This paper reviews the development of welding technology and developing trend of welding technology, also known as the connection of engineering, is a kind of important material processing technology, with the development of human society, all kinds of new materials to develop and continuously with the development of science and technology, welding technology has become an independent discipline, it is widely used in petrochemical, electric power, aerospace, Marine engineering, microelectronics and other industrial sectors. Can be predicted that in the future development trend of welding technology inevitably toward automation, high efficiency, environmental protection, energy saving, etc. Key words：Welding technology ; automation; Environmental protection; 0引言 焊接的定义如下：被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或二者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程成为焊接[1]。焊接的发展过程就某种意义上来说就是焊接热源的发展过程，从上个世纪80年代开发电弧以来，焊接热源也在不断发展中。进入到新世纪，焊接技术的不断的在得到发展，从目前的发展趋势看来，焊接技术逐步向高效率、高质量、低成本、降低劳动强度、降低能耗的方向发展。所以焊接技术将随着科学技术的进步而不断发展，主要体现在以下几个方面 1数字化控制推动焊接技术的升级和发展 在几年前，数字化控制的焊机只是少数几个国际知名公司的“尖端科技”，但现在数字化控制的焊机已经广泛应用在我国的许多企业，在芬兰KEMPPI和奥地利Fronius 的推动下，数字化焊机已进入产业规模化生产阶段。虽然目前智能化还处在初级阶段，但有着广阔前景，是一个重要的发展方向。有关焊接工程的专家系统，近年来国内外已有较深入的研究，并已推出或准备推出某些商品化焊接专家系统。焊接专家系统是具有相当于专家的知识和经
综观飞机制造业近百年的历史，尤其是近几十年来的发展史，飞机制造技术的发展由民用运输和军事用途强烈需求所牵引，并受到世界经济和科学技术发展的推动，形成了今天飞速发展和广泛应用的局面。 冷战时代的军备竞赛，刺激了军事工业，尤其是飞机制造业的发展。为了研制高性能新型战机、大型军用运输机、特种军用飞机和武装直升机，各国政府和军方不断推出新的研究计划，投入巨额资金，开发先进制造技术及其专用设备，基本建立了飞机先进制造技术发展的基础。 随着世界经济较长时期的衰退，各国航空公司利润急剧下降，直接影响到飞机制造商。因此，他们为了生存，降低飞机全寿命周期内的成本就成为了新一代民机研制的一个重要指标和先进制造技术的发展方向。 冷战结束后，各国大量削减国防经费，军方难以承受高性能武器装备的高昂采购费用，如F-22战斗机每架1.6亿美元。如此高昂的采购费，限制了该飞机的生产数量，因此美国军方提出研制买得起的飞机——JSF联合攻击机(每架约3亿美元)作为相应的补充。军机的研制生产也提出了高性能和全寿命周期低成本的双重目标。 计算机技术的不断发展，精益生产等许多新理念的诞生，使得飞机先进制造技术处于不断变革之中，传统技术不断精化，新材料、新结构加工、成形技术不断创新，集成的整体结构和数字化制造技术构筑了新一代飞机先进制造技术的主体框架。为了进一步了解国外飞机先进制造技术发展的这一趋势，本文介绍几种主要制造技术(本站节选其中的《先进数控加工技术》)。 西方工业发达国家飞机制造业应用数控技术始于60年代。近50年的数控技术发展中，发达国家飞机制造业中数控技术发展现状和应用水平主要体现在以下几个方面：基本实现机加数控化、广泛采用CAD/CAPP/CAM系统和DNC技术，达到数控加工高效率，建立了柔性生产线和发展了高速切削加工技术。 1 基本实现了机加数控化 发达国家数控机床占机床总数的30%～40%，而航空制造业更高，达到50%～80%。波音、麦道等飞机制造公司都配置了数量可观的各种不同类型的先进数控设备，特别是大型、多坐标数控铣和加工中心，同时与之相关的配套设备齐全，
目前最先进的焊接工艺，搅拌摩擦 焊，你知道原理吗 搅拌摩擦焊是由英国焊接技术研究所于1991年发明的新型焊接技术，其原理如下图所示。 一根安装在主轴上的形状为蜗杆形式的搅拌针在一定压力下被插入焊缝位置，搅拌针的长度一般要比焊缝深度略浅，以此来保证主轴的轴肩能紧贴被焊接的工件表面。当工件与搅拌针和轴肩摩擦生热，焊缝附近的材
料会因受热产生严重的塑性变形，但是，并不是熔化，只是成为一种“半流体”的状态，随着主轴带动搅拌针沿着焊缝的走向进给，搅拌针不断把已经处于“半流体”状态的材料搅拌到身后，当主轴离开后，这些材料将冷却固化，从而形成一条稳定的焊缝。 大家都知道，以铝合金和镁合金为代表的轻质合金是航空航天器的主要结构材料之一。然而这些轻质合金的可焊性都非常差，传统的各种熔焊工艺都无法从根本上杜绝热裂纹、气孔和夹渣等这些焊接缺陷的产生，需要靠操作者具有非常高超的技术和工艺才能保证焊接质量。并且，熔焊的高温会产生大量热量和有毒的烟气，这对操作者的身体健康也造成了很大的威胁。而搅拌摩擦焊的出现从根本上解决了这一系列问题。 其次，相较于传统熔焊工艺在焊缝附近形成重新铸造形态，搅拌摩擦焊由于主轴会给被焊接的工件部位施加一个很大的压力，所以在焊缝附近得到的是锻造形态，这种锻造形态组织比铸造形态组织致密得多，因而焊接后零件的机械性能也比传统熔焊工艺做出来的好得多。 而搅拌摩擦焊最大的优势体现在其本质是把机械能转化成焊接所需要的热能，所以可以用特定的公式相当准确的计算出焊接热及其引发的工件热变形的量，从而为事前的补偿和事后的纠正提供了几乎不依赖操作者经验的定量的依据，这是任何一种传统焊接工艺都望尘莫及的。
先进航空发动机设计与制造技术综述 进入21世纪，世界航空发动机技术取得了巨大进步，并呈现加速发展的趋势。美国推重比10一级涡扇发动机F119作为第四代战斗机F22的动力装备部队，是当今航空动力技术最具标志性的成就。在此基础上，美国持续实施了多个技术研究计划，正在推动世界航空发动机技术继续向前发展。本文从未来高性能航空发动机采用的高级负荷压缩系统、高温升燃烧室、高效冷却涡轮叶片、推力矢量等方面，对其先进设计和制造技术的发展方向和趋势进行初步的分析研究。 高级负荷压缩系统 高压压气机技术发展的目标是单级压比高、级数少、推重比高、飞行性能好。对高级负荷的压缩系统，低展弦比设计、气动前掠设计、 整体叶盘、整体叶环、压气机稳定性主动控 制等技术是其中具有代表性的新技术。 1低展弦比叶片设计及制造 低展弦比叶片即宽弦叶片，它与窄弦叶 片相比，增宽了弦长，使压气机的长度缩短， 抗外物损伤能力、抗疲劳特性和失速裕度有 所提高。还可使压气机零件数减少，降低生 产和制造费用成本（图表1）。 90年代以来，英国罗·罗（R·R）公司、 美国普惠公司和GE 公司、法国SNECMA公 司不断研制和改进高压压气机钛合金宽弦叶片的气动和结构性能，广
泛应用于大涵道比涡扇发动机和高推重比小涵道涡扇发动机上。GE 公司TECH56技术计划的验证机和F119发动机、EJ200发动机都采用了这种宽弦叶片。 叶片的低展弦比设计，结合整体叶盘技术使得高压压气机在减少级数和提高叶片强度的同时，具有更好的气动稳定性。低展弦比叶片需要解决的关键技术问题是因重量增加而导致的轮盘与叶根结合处和轮盘本身的离心力增大问题。IHPTET计划在大型涡扇和涡喷发动机验证机上验证了该技术，该技术还将在F135和F136发动机上采用。 目前，低展弦比叶片已成为先进航空发动机压缩系统的关键技术，与3D气动掠形、空心结构、整体叶盘结构和更轻的钛金属基复合材料技术相结合，是未来的发展重点。 2大小叶片设计及制造 大小叶片就是在全弦长叶片后 增加一排小叶片，具有大大提高轴 流压气机叶片排增压比和减少气流 引起的振动等特点，是使轴流压气 机级增压比达到3或3以上的具有 发展潜力的技术（图表2）。90年 代，美国的霍尼韦尔（Honeywell） 和GE公司联合研制和验证了分流 小叶片。试验结果表明，采用大小
先进制造论文 先进制造技术 院系：周口科技机械工程 姓名：曹军科 班级：数控4班 时间：2010年12月25日
先进制造技术 材料加工工程在先进制造技术中占有重要地位，是发展高新技术产业和传统工业更新换代的重要科学基础和共性技术。其中包括高效、精密的加工工艺、装备和检测技术，低能耗、低成本产品的流程制造，集成、柔性、智能化制造系统，是工程可持续发展与绿色制造体系的重要组成部分。 材料合成与加工新技术研究包含纳米结构材料和金属加工、聚合物加工、陶瓷加工、复合材料加工、快速凝固、超纯材料、近终型加工等各类合成和加工的基础研究。根据材料的服役效能来调整成分、组织、结构、进而对材料的制备工艺进行设计，将使材料在强韧性、抗摩擦、抗冲击、抗腐蚀等方面的性能大大提高，对材料科学的全面发展起关键的促进作用。 材料制备与成型加工技术，与材料的成分和结构、材料的性质是决定材料使用性能的最基本的三大要素。一般而言，材料需要经历制备、成型加工、零件或结构的后处理等工序才能进入实际应用。 下面将分别介绍新材料加工技术的研究现状、工作原理、特点及发展趋势。 一、研究现状 新材料成形加工技术的研究开发，是近二、三十年来材料科学技术领域最为活跃的方向之一。先进制备与成型加工技术的出现与应用，加上了新材料的研究开发、生产和应用进程，促成了诸如微电子和生物医用材料等新兴产业的形成，促进了现代航天航空，交通运输，能源环保等高技术产业的发展。 先进工业国家对材料制备与成型加工技术的研究开发十分重视。美国制定了“为了工业材料发展计划”，其核心是开放先进的制备与成型加工技术，提高材料性能，降低生产成本，满足未来工业发展对材料的需求。德国开展的“21世纪新材料研究计划”将材料制备与成型加工技术列为六个重点内容之一。在欧盟的“第六框架”计划中，先进制备技术时新材料领域的研究重点之一。日本在20世纪90年代后期，先后实施了“超级金属”、“超钢铁”计划，重点是发展先进的制备加工技术，精确控制组织，大幅度提高材料的性能，达到减少材料用量、节省资源和能源的目的。同时开展本科学领域色前沿和基础研究，并综合利用相关学科基础理论和科技发展成果，提供预备新材料的新原理新方法，也是材料科学与工程学科自身发展的需求。 一大批先进技术和工艺不断发展和完善，并逐步获得实际应用，如快速凝固、定向凝固、连续铸轧、连续铸挤、精密铸造、半固态加工、粉末注射成型、陶瓷胶态成型、热等静压、无模成型、微波烧结、离子束制备、激光快速成型、激光焊接、表面改性等，促进了传统材料的升级换代，加速了新材料的研究开发、生产和应用，解决了高技术领域发展对特种高性能材料的制备加工与组织性能精确控制的急需。 现在将主要的先进材料加工技术分别介绍如下： 1. 快速凝固 快速凝固技术的发展，把液态成型加工推进到远离平衡的状态，极大地推动
收稿日期:2001-07- 18 对航空发动机研究和发展规律的认识 江和甫 蔡 毅 斯永华 (中国燃气涡轮研究院 成都#610500) 摘要:探讨了世界上航空发达国家航空发动机技术加速发展的态势。分析了我国航空动力技术预先研究的现状及存在的问题。加深了对航空发动机发展规律的认识。对如何振兴航空、动力先行,把我国航空发动机搞上去,走自主创新的发展道路提出了建议。关键词:航空发动机;研究;发展 Understanding the Law of aero -engine Research and Development JIANG He -fu &CAI Yi &SI Yong -hua (China Gas Turbine Establishment,Chengdu 610500)Abstract:T his paper discusses the accelerated developing trend of aero -eng ine technolog ies in developed countries.The present situation and existing problems in China aero -propulsion technology research have been introduced.A deeper understanding of the law of aero -engine development has been made.Also,suggestions to v italize China aviation industry w ith putting propulsion in the first place in a manner of /creating and acting on our ow n 0is put forward. Key words:aero -engine;research;development 1 引言 航空发动机研制涉及众多专业的前沿技术成果,是一种属于多学科综合技术的/高科技产品0。世界上能研制飞机的国家很多,真正能独立研制先进航空发动机的只有美国、英国、法国、俄罗斯等四个国家。因此,它是一个国家科学技术水平和综合 技术能力的标志,甚至是综合国力的象征。 2 现状分析 世界上航空发达国家诸如美国等都十分重视航 空动力技术的发展,倾注了巨大的人力、物力、财力,执行了一系列旨在促进航空动力技术进步的研究计划。如:美军方从20世纪50年代开始实施的航空推进技术探索发展计划以及70年代实施的先进战术战斗机发动机计划(ATFE );先进涡轮发动机燃气发生器计划(AT EGG)和飞机推进分系统综合计划。此外,NASA 在70年代末还实施了发动机部件改进计划,高效节能发动机计划(E 3),先进螺旋桨计划和发动机热端部件技术计划(HOST )。这些计划为各种先进军民用发动机提供了坚实的技术基础,并使美国达到了当今世界领先的水平,推出了一代又一代先进军民用发动机,跨上了一个又一个技术
我们所说的通用航空实际上只是整个民用航空业中的一个独立的分支，通用航空所涉及到的活动范围特别广阔，它基本包括了去除公共航空运输之外的所有内容，通用航空从事的方面包括了工农林渔等一系列方面，它的作业区域一般集中在低空区域，高度普遍在3000米以下，有一大部分甚至于是在600米以下的低空区域。通用航空作为一个新兴的领域，近几年来不断的蓬勃发展，根据报告数据显示，我们国家的通用航空的规模一直在以15%以上的增速在发展壮大，与几年前相比都是翻了几番，通用航空行业规模不断壮大，应用的场景也是日益增多，通用航空在整个国家GDP中的贡献率也越来越高。 1中国通用航空的现状分析 1.1中国通用航空的现状 中国的通用航空发展较晚，但是发展的比较迅猛，特别是近几年来一直保持着持续高效的发展趋势。就一个国家的通用航空而言，我们一般都是通过六个方面来考察它的整体水平：通用航空企业数量、通用航空机组规模、通用航空机场数量、年总飞行时长、从业人员水平以及社会经济效益。但是中国是一个人口和经济大国，按照这些指标来进行简单的评判的话并不能直接明了的判断出我国的通用航空发展的实际情况。就比如我国目前获得了通用航空许可证的企业超过了200家，航空机组规模也超过了3000架，但是这并不能代表我们国家的通用航空发展的水平比较高。若要真正的知晓我们国家的通用航空发展状况，我以为还是得从以下四个方面来实际的评判：(1)整体的通用航空的运输能力有多强;(2)通用航空用于工业作业以及农林作
业等的普及率有多高;(3)通用航空用于抢险救灾等重大事故救援中的水平有多高;(4)国内的普通居民的通用航空使用率有多高。 就通用航空的运输能力而言，我国目前的物流运输能力已经是初具规模，航空运输系统已经经受住了电网大型活动如“双十一”等的考验，但是这种规模的航空物流运输仅仅是停留在了大中型城市，通用航空运输的覆盖范围还是有限的，小型城市以及农村地区都无法被通用航空所覆盖。并且根据对通用航空企业的统计发现，现有的企业大多分布在我国的东部，西部地区的企业只有零星20来家，这种分布不均也会对整体的航空运输体验感造成很大影响。 就通用航空用于工业作业以及农林作业等的普及率而言，通用航空用于工农业的历史还是比较长的，但是根据调查研究是数据显示，截至到2016年，通用航空在工农业中的实际应用时长都没有达到15万小时，这个数据真实的表明了通用航空在工农业中的应用状态，整体都是十分缓慢的。 再来看看我国通用航空在抗震救灾中的应用，在天灾人祸发生的时候，通用航空会起到无法替代的作用。在几年前我国发生重大地震灾情的时候，地面通行都已经被阻断了，这个时候通用航空的作用是无可替代的，只能依靠直升机以及运输机等机组来进行运输救援，在这几次的天灾事故之中，虽然通用航空起到了得天独厚的作用，但是同样也暴露出了特别大的问题，相比国外，我们的通用航空的设备相对较为落后，各类配置都不够齐全，整体的救援能力还有待提高。 1.2通用航空存在的问题
先进制造技术复习题 1．制造业的分类 制造业按行业分类：机械制造、食品加工、化工制造、工厂产品制造等 从制造方法分：△ m>0的快速成型技术；△m<0的传统切削加工；△ m=O的铸造、锻造及模具成形加工 2．制造业在一个国家国民经济中的重要性 （1）人们的物质消费水平的提高，有赖于制造技术和制造业的发展 （2）制造业是实现经济增长的保证 （3）发展制造业，提高制造技术是影响发展对外贸易的关键因素 （4）制造业是加强农业基础地位的物质保障，是支持服务业更快发展的重要条件 （5）制造业是加快信息产业发展的物质基础 （6）制造业是加快农业劳动力转移和就业的重要途径 （7）制造业是加快发展科学技术和教育事业的重要物质支撑 （ 8）制造业是实现军事现代化和保障国家基本安全的基本条件 3．如何重新认识机械制造业 首先我们要认识到制造技术是国民经济发展的支柱，发达的工业国家已制造科学与信息科学、材料科学、生物科学一起列为了当今时代四大科学支柱之一。要重新认识机械制造业，尚包含着另一种意义。它已经不是传统意义上的机械制造业．即所谓的机械加工。它是集机械电子、光学、信息科学、材料科学，生物科学、激光学、管理学等最新成就为一体的一个新兴技术与新兴工业的综台体。 现代机械制造技术是当今高科技的综合利用现代机械制造技术不仅是在它的信息
处理与控制方面运用了微电子技术、计算机技术、激光加工技术，在加工机理、 切削过程乃至所用的刀具也无不渗透着当代的高新技术，再不是原来意义上的“机 械加工”。 4.先进制造技术的定义、内涵及发展趋势 先进制造技术是传统制造业不断地吸收机械、信息、材料及现代管理技术等 方面最新的成果，并将其综合应用于产品幵发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷制造，并取得理想技术经济效果的前沿制造技术的总称。从本质上可以说，先进制造技术是传统制造技术、信息技术、自动化技术和现代管理技术等的有机融合。当前先进制造技术的发展趋势大致有以下几个方面。1制造自动化技术向纵深方向发展 2设计技术不断现代化3加工制造技术向着超精密超高速以及发展新一代制造装备的方向发展 4绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征5虚拟现实技术在制造业中获得越来越多的应用。 5.了解CAD发展史的三次技术革命 在三维造型阶段，几何造型技术经历了三次技术革命。由于线框系统已经不能满足人们的实际需求，法国的达索飞机制造公司的幵发者们，在二维绘图系统 CADA啲基础上，幵发出以表面模型为特点的自由曲面建模方法，推出了三维曲面 造型系统CATIA。它的出现为人类带来了第一次 CAD技术革命。 实体造型技术能够准确表达零件的大部分属性（至少还不能表达零件的材料信息），从CAD系统获得的设计数据可以用于 CAM CAE等系统，给设计、分析、制造带来了加大的便利。可以说，实体造型技术的普及和应用是CAD发展史上的第 二次技术革命。 创建PTC公司（即参数技术公司）的技术精英们，幵始研制名为Pro/E的参数化软件，第
航空工业中的焊接技术发展及展望 摘要：随着工业4.0的提出以及国家对航空制造业的关注，航空制造业的革命迫 在眉睫。随着世界经济、军事和科技的迅猛发展，航空航天技术已经成为提高国 家综合国力的重要途径和手段。而焊接已成为航空制造工程中最重要的连接方法 之一。本文分析了航空工业中的焊接技术发展及展望、 关键词：焊接技术；航空航天工业；发展 焊接技术是连接技术中的一部分，是制造技术的重要组成部分，同时也是航 空飞机、航空航天发动机、箭弹星船体结构、容器、管路和一些精密器件制造中 不可缺少的技术。在现代生产和制造领域中，越来越多的产品采用各种焊接方法 把不同材料、形状、结构和功能的零部件连接成一个复杂的整体，大大简化了构 件整体加工的工序，节省了材料，提高了生产效率。 一、国内焊接技术现状 国内焊接技术在飞机及发动机上的应用与国外相比还有很大差距，但近年来 也取得了长足进步。我国电子束焊接技术也应用在如起落架、框、腹鳍、受油嘴 等飞机结构件上。发动机零部件采用电子束焊接技术相对较多，如某型发动机高 压压气机转子、燃烧室机匣高压涡轮组件等关键件均采用了电子束焊接技术。我 国西飞公司生产的如H6系列飞机和Y7系列飞机，焊接的主要承力结构件是飞机 的主起落架和前起落架零组件，焊接工艺均采用手工电弧焊接工艺。将来要制造 的大型运输机，飞机起落架以及主承力梁、翼盒的结构骨架和发动机挂架等将采 用焊接结构，其材料有高强度钢，也焊工艺无法满足要求，需要先进的焊接技术。另外，中国一航第一飞机设计研究院、西飞公司和北京航空制造工程研究所合作，已经将激光焊接技术成功地应用于某型飞机的钛合金腹鳍的焊接。针对航空发动 机的环形板件、薄壁筒形件、机械加工工件圆周对接环焊缝、纵焊缝的自动氩弧 焊接，成都焊研科技有限责任公司在美国Jetline公司9500控制器的基础上进行 二次开发，结合自身在弧焊控制方面的最新研究成果，研制出一种专门 用于航空产品的弧焊控制系统。此外，国内发动机行业通过多个型号的实践，焊 接技术已取得较大的进步，许多新工艺如E B W、I F W、V B、自动氩弧焊、轨迹 氩弧焊和弧焊机器人、S P F/D B、P A W及低应力无变形焊接技术等均得到了应用。 二、航空航天工业焊接技术 1.电子束焊技术。在真空环境下，将高速电子流聚焦后对准工件进行缝接， 而这时电子束的动能转化为热能，将金属工件熔合，这种焊接方法就称为电子束 焊（EBW）。它也是一种高能束流加工技术，与其它焊接技术相比具有很多优点，例如：能量密度高、焊接深宽比大、变形小、精度高，还可以自动控制等。电子 焊接技术这些优势，使得它在航空、航天、电子、核工业等产业方面应用广泛。 将电子束焊接技术运用于航空制造业中，使得制造飞机发动机更加精密，质量更 加先进，也使得很多零件的减重设计、异种材料或者难以整体加工的零件材料的 焊接得以实现。在航空航天产业方面，最重要的技术就是焊接零件具备高强度、 低重量和稳定性的特点，而电子束焊接恰好解决了这一问题。由此可见，在航天 航空领域，电子束焊接已经成为一项必不可少的技术。 2.激光焊技术。激光技术首先依靠偏光镜反射装置，将激光束聚焦在工件上，利用光束产生的巨大能量，瞬间就可以将工件熔化和蒸发，这种技术就是激光焊接。激光焊所需的装置较为简单，焊接时能量密度高、精确度高，工件变形小， 而且可以焊接难熔零件等，这种技术在室温或特殊条件下都可以进行。在对飞机
我国先进制造技术的发展现状 摘要：本文介绍了当今制造技术面临的问题，论述了先进制造的前沿科学，并展望了先进制造技术的发展前景。 关键词：问题；先进制造技术；前沿科学；应用前景 制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中，制造技术的作用一般占60%左右。专家认为，世界上各个国家经济的竞争，主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化，这种竞争日趋激烈，因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。 1 当前制造科学要解决的问题 当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面： （1）制造系统是一个复杂的大系统，为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力，必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果，探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义，而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统，以满足制造系统新的要求。（2）为支持快速敏捷制造，几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD／CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面，在三维现实空间(3-Real Space)中，都存在大量的几何算法设计和分析等问题，特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题；在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面，存在C-空间 (配置空间Configuration Space)的几何计算和几何推理问题；在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(Screw Space)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学