大飞机数字化设计制造技术
- 格式:pdf
- 大小:77.83 KB
- 文档页数:1
MBD(Model Based Definition) 标准的研究和制定⼯作,于2003年成为美国国家标准“Y14.41 DIGITALPRODUCT DEFINITION DATAPRACTICES”(数字化产品定义数据的实施)。
波⾳公司在本标准基础上,做了进⼀步研发⼯作,制定了公司的基于模型定义MBD技术应⽤规范BDS -600系列(实际上还有⼏百项与MBD相关的规范),如表1所⽰。
在此过程中其主导思想不能只是简单地将⼆维图纸的信息反映到三维数据中,⽽要充分利⽤三维模型所具备的表现⼒,去探索便于⽤户理解且更具效率的设计信息表达⽅式,其中包括⼤量的⾮⼏何信息,如零件表、设计规范和⼯艺信息等。
这样,才能不再使⽤百年来的⼯程师语⾔——蓝图(⼆维图纸)。
⽽在贯彻MBD思想时,最为艰难的是“要从⼆维图纸⽂化这种现有概念中跳出来,从零开始研究新的信息表达⽅式”。
为此,⾸先应针对概念设计、初步设计、详细设计、⽣产准备、评估与检验等每个阶段,弄清楚“哪些是产品制造中所必须的信息”。
⽽这些信息都体现在MBD技术应⽤规范BDS-600系列中,并且波⾳在研制波⾳787客机中得到了很好的贯彻,已取得了⼗分明显的进展,⽽且也得到国际上的⼴泛认同。
4 数字化定义技术与其他先进技术相融合随着计算机技术、数控加⼯及成形技术、数字化测量技术、复材构件成形技术和先进装配技术的不断发展,以及精益⽣产、并⾏⼯程等先进理念的诞⽣和应⽤,使现代飞机的协同研制处于不断的变⾰之中,传统技术不断精化,新材料、新结构、新的加⼯成形技术不断创新,集成的整体结构、复材构件和数字化技术构筑了新⼀代飞机先进制造技术的主体框架。
数字化技术的采⽤⼤幅度地提⾼了飞机设计制造技术⽔平,加快了现代飞机研制的整体进程。
所有这⼀切都体现在空客和波⾳公司的新机研制中,特别是A380和波⾳787飞机的研制中,他们使数字化应⽤技术与其他先进理念和技术相结合,才使数字化应⽤技术在飞机研制中发挥了巨⼤的效益。
数字化制造技术在航空制造中的应用数字化制造技术是一种基于计算机技术的制造方式,它通过数字化模拟的手段,实现了产品的设计、制造、检验等整个生产过程的数字化和自动化,从而提高了生产效率,优化了生产过程,并且大幅度降低了生产成本。
在航空制造行业中,数字化制造技术得到了广泛应用,为制造出更高品质、更具安全性的航空产品提供了支持。
一、数字化制造技术在航空设计中的应用在航空设计中,数字化制造技术能够通过数字仿真技术、虚拟现实技术和数字化材料特性技术等手段,实现对整个设计过程的全程数字化,提升了设计的准确性和可靠性。
数字仿真技术能够模拟出飞行环境下各种因素的影响,帮助设计师进行实时的设计和优化,提升了设计的精度和速度。
虚拟现实技术能够实现虚拟样机的制作,赋予设计师更多的空间思考和创新,为产品的创新和优化提供了支持。
数字化材料特性技术能够通过对材料特性的仿真模拟,预测出各种情况下的材料行为,帮助设计师确保材料的合理性和安全性。
二、数字化制造技术在航空制造中的应用范围也非常广泛,从机体制造到发动机制造,从零配件到整机装配,都能够实现数字化和自动化制造。
数字化制造技术能够实现制造过程中的数据增强、自动化控制、智能化调节,大幅度提高了制造效率和制造质量。
此外,数字化制造技术还能够实现航空相关器材的各种特殊加工,如曲面加工、高精度加工、复杂结构加工等,为制造出更高品质的航空产品提供了支持。
数字化制造技术还能够通过机器学习、神经网络等技术,实现对生产设备和生产过程的智能管理和智能优化,从而进一步提升了数字化制造基础设施的效益。
三、数字化制造技术在航空检验中的应用数字化制造技术在航空检验中的应用也非常重要。
数字化制造技术能够通过数字化检验手段,实现对各种检验数据、测试数据的快速采集和统计,提高了检验的速度和准确性。
数字化制造技术还能够实现对制品生产过程中的各个环节的数据收集和存储,为后续的生产管理提供参考。
数字化制造技术还能够通过虚拟现实技术和智能检测技术,实现对制品的全面、智能、精确的检测和分析,为产品质量的提升提供了支持。
数字化制造技术在航空工业中的应用随着科技的不断发展,数字化制造技术已经成为了当今航空工业的趋势,不仅能够提升生产效率,缩短生产周期,降低生产成本,而且还能够提高产品的质量和安全性。
数字化制造技术及其在航空工业中的应用,已经成为了各大企业展示自己实力的重要手段之一。
数字化制造技术包括计算机辅助设计(CAD),计算机辅助制造(CAM),数字化控制技术(CNC),三维打印技术等。
航空工业是场大而复杂的制造工艺,其中包含了海量的数据和精细的零件,许多部件都需要高度的精度和安全性,这也给数字化制造技术的应用提出了更高的要求和更大的挑战。
在数字化制造技术中,CAD是最基础、最基本的工具。
在CAD的帮助下,设计人员能够更准确、更快捷的进行产品的设计,降低产品的设计成本和时间成本,同时也能够避免产品设计中的差错,提高了产品的质量。
在航空工业中,CAD最主要的应用是在大型飞机的设计和模拟。
而CAM则是将CAD中的图形数据转变为可控制的加工程序,在制造工艺中起到了重要的作用。
CAM能够直接获得CAD中的三维数据,从而生成相应的加工程序,使得制造更加高效、准确和安全。
在航空工业中,尤其是在大型飞机的制造中,CAM是工艺优化的核心。
数字化控制技术(CNC)则是数字化制造技术的重要组成部分之一,也是航空工业数字化制造的重要实现手段。
CNC利用计算机来控制加工设备进行加工的过程,可以实现复杂零件的加工和加工参数的控制。
在航空工业中,CNC特别适用于加工复杂的零部件,如大型机身等。
在数字化制造技术中最新兴的,也是最引人瞩目的技术是三维打印技术。
三维打印技术通过将CAD中的数码文件转化为物理模型,并以分层的方式通过逐层累加加工的方式来制作零部件。
三维打印技术不仅能够将各种原材料转化为各种形状的零部件,而且还可以制作有机、复杂的结构体和零部件。
在航空工业中,三维打印技术的主要应用是在制造零部件方面,如飞机引擎喷头等。
数字化制造技术的应用不仅是航空工业转型的必经之路,也将推动整个行业的创新和发展。
现代飞机数字化制造技术之研究摘要:随着工业技术的不断进步,航空业经历了前所未有的发展,其数字技术越来越成熟。
三维数字设计技术与数字样机技术的融合已成为不可逆转的趋势。
与此同时,在计算机和数控加工技术的新时代,传统的实物标准模拟生产方法已不再满足航空发展的需要。
为了缩短模型开发周期、提高产品质量和降低生产成本,在飞机的整个生产过程中使用三维数字模型非常重要,目前这是飞机生产的主要基础。
关键词:飞机;数字化制造;研究分析前言现代飞机制造是一个复杂的系统工程。
如果某节出现问题,可能会影响飞机的质量和性能,从而影响飞机的安全。
为有效避免这一问题,数字化技术可以有意义地应用于现代飞机制造的各个环节,以确保飞机的质量和生产力。
这里是现代飞机的数字制造技术。
1数字化制造的特征分析1.1状态识别。
在数字制造中制造飞机时,员工、车间设备和服装需要多功能意识飞机来记录它们之间的关系,为数字制造奠定良好的基础。
状态感知有助于制造数据,并在一定程度上有助于改善传感器和无线网络,更好地利用物理制造资源,确保信息的可靠性,扩大制造系统的灵敏度。
1.2实时状态分析。
飞机数字化制造技术有效地控制和分析数据源,生产过程中收集数据类型和状态,然后分析和研究、处理和整合大量数据,便于数据可视化和处理。
因此,需要对生产数据进行全面分析,以确保科学和准确的决策。
1.3自主决策。
当今智能技术的发展是以知识为基础的。
为了推动智能技术的发展,我们必须重视知识的重要性,明智地利用知识。
世界各地的现代智能技术可以利用知识库来提升智能技术,同时发展自己的学习能力,同时提高技术和工业制造水平,使人们不断了解知识。
此外,必须收集和整理环境信息,以便进行准确的评估,并有效地分析环境和制造信息。
1.4紧密集成。
我国制造业的自动化、数字化和信息处理是制造系统的具体表现,使相应的硬件和软件设备能够全面复盖,从而实现全面集成。
对于数字制造而言,集成包括各种组件,包括制造过程中硬件和软件资源的集成,以及工业产品的开发和设计。
浅谈数字化在民用飞机设计与制造中的应用【摘要】数字化技术在民用飞机设计与制造中起着至关重要的作用。
本文从数字化设计、数字化制造、数字化技术在飞机维护、性能优化和安全保障等方面进行探讨。
数字化设计通过CAD软件实现了复杂飞机部件的精密设计和模拟,大大提高了设计效率和准确性。
数字化制造则通过CNC机器等设备实现了飞机零部件的精确加工和装配,提高了生产效率和产品质量。
数字化技术在飞机维护中可以通过大数据分析实现智能化检测和预测维护,延长飞机使用寿命。
在飞机性能优化和安全保障方面,数字化技术可以通过模拟和测试实现飞机性能的优化和系统安全的保障。
数字化技术已经成为民用飞机设计与制造中不可或缺的重要环节,对提高飞机设计、制造、维护、性能优化和安全保障水平起着至关重要的作用。
【关键词】数字化、民用飞机、设计、制造、应用、技术、维护、性能优化、安全保障、重要性、结论。
1. 引言1.1 数字化在民用飞机设计与制造中的重要性数字化技术在民用飞机设计与制造中的应用越来越被重视和广泛应用。
随着科技的快速发展,数字化已经成为飞机设计与制造中不可或缺的重要环节。
数字化设计可以大大提高设计效率和准确性,通过计算机辅助设计软件,设计师们可以快速完成复杂的飞机结构设计,减少了传统手工设计中可能出现的错误和漏洞。
数字化设计还可以实现虚拟样机,通过仿真和模拟技术对飞机设计方案进行评估和优化,降低了设计风险和成本。
而数字化制造则能够提高生产效率和质量,通过数字化工艺规划和智能制造技术,可以实现飞机零部件的高精度加工和快速生产。
数字化制造不仅大大降低了生产成本,还可以减少人为因素对生产过程的影响,提高了飞机制造的一致性和稳定性。
数字化技术在飞机维护、性能优化和安全保障中的应用也同样重要。
通过建立数字化维护系统和运行监控系统,可以实现对飞机状态的实时监测和预测,及时发现并解决潜在问题,确保飞机运行安全可靠。
数字化技术已经成为民用飞机设计与制造中不可或缺的重要环节。
浅谈数字化在民用飞机设计与制造中的应用数字化技术在民用飞机设计与制造中的应用,是当今航空工业发展的重要趋势。
随着信息技术和智能制造技术的不断进步,数字化在民用飞机设计与制造中的应用水平不断提高,已经逐渐成为民用飞机设计与制造的主要手段之一。
本文将从数字化技术在民用飞机设计与制造中的应用现状、主要技术手段以及未来发展趋势等方面进行浅谈。
随着信息技术、计算机技术和智能制造技术的不断发展,数字化技术在民用飞机设计与制造中的应用水平不断提高。
在飞机设计阶段,数字化技术可以帮助设计师进行空气动力学分析、结构强度分析、热力学分析等方面的计算与模拟,快速验证设计方案的合理性并进行优化。
在飞机制造阶段,数字化技术可以帮助制造商进行数字化工艺设计、数字化工艺仿真、数字化工艺规划等方面的工作,提高生产效率,降低生产成本。
在飞机维护阶段,数字化技术可以帮助维修人员进行数字化维修指导、远程诊断与辅助维修等工作,提高维修效率,提升飞机的可靠性和安全性。
二、数字化技术在民用飞机设计与制造中的主要技术手段数字化技术在民用飞机设计与制造中的应用,主要包括数字化设计、数字化制造、数字化维护等方面的技术手段。
在数字化设计方面,主要技术手段包括三维建模、计算流体动力学仿真、有限元分析等技术;在数字化制造方面,主要技术手段包括数字化工艺设计、数字化工艺规划、数字化工艺仿真等技术;在数字化维护方面,主要技术手段包括数字化维修手册、远程诊断与辅助维修等技术。
在数字化设计方面,三维建模技术可以帮助设计师快速建立三维数字模型,对飞机的外型设计、机身结构设计、飞行控制系统设计等方面进行全面的虚拟试验与优化设计。
计算流体动力学仿真技术可以帮助设计师进行飞机的气动性能分析,验证飞机的飞行性能和稳定性。
有限元分析技术可以帮助设计师进行飞机的结构强度分析,验证飞机的机身结构、机翼结构等部件的强度和刚度。
在数字化制造方面,数字化工艺设计技术可以帮助制造商进行数字化的工艺规划和工艺设计,快速建立数字化工艺流程,并进行数字化工艺仿真与优化。
飞行器制造中的数字化工艺设计在当今科技飞速发展的时代,飞行器制造领域正经历着一场深刻的变革。
数字化工艺设计作为其中的关键环节,为飞行器的高效、精准制造提供了强大的支持。
数字化工艺设计,简单来说,就是利用数字化技术对飞行器制造过程中的工艺流程进行规划和设计。
它将传统的基于经验和手工的工艺设计方法转变为基于计算机辅助和信息化的高效模式。
传统的飞行器制造工艺设计面临着诸多挑战。
首先,设计过程依赖于工程师的个人经验,这容易导致设计的主观性和不确定性。
其次,信息传递往往通过纸质文件,容易出现丢失、误解等问题。
再者,由于缺乏有效的模拟和验证手段,在实际生产中可能会出现大量的返工和调整,造成时间和成本的浪费。
而数字化工艺设计带来了显著的改变。
通过使用专业的设计软件,工程师能够更直观地进行工艺规划。
三维模型的应用让工艺设计不再局限于平面图纸,能够全方位地展示产品结构和制造流程。
在设计阶段,就可以对装配过程进行模拟,提前发现潜在的干涉和装配问题,大大减少了实际生产中的错误。
数字化工艺设计还实现了数据的高度集成和共享。
设计、制造、质量控制等各个环节的数据能够实时交互,确保了信息的一致性和准确性。
这使得团队成员可以更高效地协同工作,快速响应设计变更和生产需求。
在数字化工艺设计中,工艺路线的规划是核心之一。
它需要综合考虑飞行器的结构特点、材料性能、加工设备能力等多方面因素。
比如,对于复杂的机身结构,需要合理安排加工顺序和工艺方法,以保证加工精度和效率。
同时,还要充分考虑生产过程中的工装夹具设计,确保零件在加工和装配过程中的定位准确、夹紧可靠。
数字化仿真技术在工艺设计中也发挥着重要作用。
通过对加工过程、装配过程进行仿真,可以预测切削力、温度分布等物理参数,评估工艺方案的可行性和稳定性。
例如,在数控加工中,可以模拟刀具轨迹和切削参数,优化加工工艺,提高加工表面质量和刀具寿命。
数字化工艺设计也离不开标准化和规范化。
制定统一的工艺标准和规范,有助于提高工艺设计的质量和效率,降低生产成本。
浅谈数字化在民用飞机设计与制造中的应用数字化技术在民用飞机设计与制造中的应用已经成为当前的趋势。
数字化技术是以计算机为核心的新型信息技术,采用数字方式对信息进行采集、存储、处理和传输,能够极大地提高生产效率和产品质量,降低成本。
数字化技术在民用飞机设计与制造中的应用主要体现在以下几个方面:一、数值模拟设计数字化技术的应用最为突出的一点就是数值模拟设计。
数值模拟设计可以减少实验试验,优化设计方案,节约成本,缩短开发周期。
通过数值模拟的方法,可以快速地验证设计方案的合理性,预测产品在不同工况下的性能和损伤情况,为制造和维护提供数据支持。
在飞机的设计中,数值模拟可以帮助设计师更好地预测气动、结构和控制特性等方面的问题,拓宽了设计的空间,提高了设计水平和产品质量。
二、虚拟现实技术虚拟现实技术是一种以计算机模拟环境、模拟设备和模拟情境为核心的新型技术,可以使人们不受时间和空间限制,感受到超现实的感官体验。
在民用飞机设计与制造中,虚拟现实技术可以将产品的原型展示出来,让设计师可以更好地了解产品的特点和使用情况,视觉化地展示飞机的外形和内部结构,模拟产品的操作和使用环境,为制造和维护提供实时监控和反馈。
三、数字孪生技术数字孪生技术是将实际产品与其数字信息相对应,建立一个完整、可验证、可视化的数字模型,并通过数据采集、模型管理、仿真分析、监测预测和反馈支持的一系列技术手段,实现快速、精确的优化和反应。
在民用飞机设计与制造中,数字孪生技术可以对飞机的各个系统、部件和功能进行精细的建模和仿真,实现快捷的测试和优化,降低维修成本和提高整机效率。
四、物联网技术物联网技术是一种以互联网技术为基础的新型技术,通过将物品进行信息化,实现物品之间的互联和相互交互。
在民用飞机中,物联网技术可以将飞机的不同系统、部件和设备通过传感器相连,实现实时监控、数据采集和远程维护。
例如,可以通过物联网技术对飞机的机载设备进行实时监控和故障诊断,帮助飞行员准确地掌握飞行状态和设备状况,提高飞行安全和效率。
现代飞机数字化制造技术之研究摘要:飞机的现代化制造是一个复杂而系统的工程。
如果出现特殊环节问题,可能会影响飞机整体质量和性能,从而危及航行安全。
为避免这一问题,可以将数字技术应用于现代飞机制造的各个方面,以确保制造质量并提高效率。
本文因此提出了数字飞机制造的现代技术研究,我们希望这项研究将有助于进一步提高现代飞机的生产力。
关键词:飞机;制造;数字化技术飞机制造费用约占总支出的10%,设计费用约占90%。
因此,我们应更加注重飞机的设计和制造、数字技术的科学合理应用、数字技术的最大效益以及支持飞机的设计和制造。
本文分析了数字技术的应用及其效益,即使是为了激励相关行业人员。
一、数字化技术在飞机设计及制造中的应用数字技术在飞机设计制造中的应用意味着将物理实物飞机的所有参数组合成一个不同于传统设计制造的三维模型。
传统飞机的设计和制造由二维图纸组成。
如果你想完成一架完整的飞机,你必须从不同的角度来绘制,这需要更多的工作。
同时,飞机的设计是由飞机成功的许多细节和详细参数组成的,必须确保数字技术应用于计算机的所有参数都是可行的,所有设置都可以输入到计算机中。
这些设置足以根据实际位置和位置(即三维标记技术)进行标记。
它可以对已标记零件的统一尺寸、材料粗糙度和其他信息产生重要的积极影响。
由于支持多种语言、文本和数字,因此标签已得到增强。
飞机制造和制造中的模型精度非常高。
为了协调电子样机并满足与飞机设计制造有关的技术要求,必须提高精度。
某些零件足够逼真,并且模型在大小、材料等方面非常简单。
有时甚至某些类型也可以直接集成到飞机设计中。
3D模型当然不完美,因此无法更好地应用现代数字和热表面处理技术。
但是,3D标记技术支持您的设计和制造。
二、现代飞机制造中数字化技术的具体应用在现代飞机制造中,数字技术的合法应用不仅优化了生产过程,而且提高了飞机制造的生产力和质量,所以数字技术广泛的应用飞机制造。
1.数值测量方法。
(1)数字校准和补偿技术,在现代飞机厂,壁板和框梁是一种更具代表性的部件,其精度与数控加工机床相连接。
飞行器制造过程中的数字化设计在当今科技飞速发展的时代,飞行器制造领域也迎来了重大变革,其中数字化设计成为了推动飞行器制造技术进步的关键因素。
数字化设计以其高效、精确和创新的特点,正在彻底改变着飞行器的设计与制造方式。
数字化设计在飞行器制造中的应用,首先体现在三维建模技术上。
过去,设计师们往往依靠二维图纸来表达飞行器的结构和外形,这不仅效率低下,而且容易出现理解偏差。
如今,通过先进的三维建模软件,设计师可以直观地构建出飞行器的三维模型,从整体外形到内部的每一个零部件,都能清晰呈现。
这种三维模型不仅让设计团队能够更好地理解和交流设计理念,还能为后续的制造、装配和维护提供准确的依据。
在数字化设计中,计算机辅助工程(CAE)技术发挥着至关重要的作用。
CAE 技术可以对飞行器的结构强度、气动性能、热传递等进行模拟分析。
在设计阶段,通过对不同设计方案进行模拟,能够提前预测飞行器在各种工况下的性能表现,从而帮助设计师优化设计,减少试验次数,降低研发成本。
例如,在结构强度分析中,可以准确计算出飞行器在飞行过程中所承受的载荷,评估结构的可靠性,确保飞行器的安全性。
而在气动性能分析方面,能够模拟气流在飞行器表面的流动情况,优化外形设计,降低阻力,提高飞行效率。
数字化设计还促进了协同设计的发展。
在飞行器制造这样一个复杂的系统工程中,涉及到多个专业领域,如结构、气动、动力、控制等。
传统的设计方式中,各专业之间的沟通协调往往存在障碍,容易导致设计冲突和反复修改。
而数字化设计平台为各专业提供了一个协同工作的环境,不同专业的设计师可以实时共享设计数据,进行并行设计。
当一个专业的设计发生变更时,相关的信息能够及时传递给其他专业,从而大大提高了设计效率,减少了设计错误。
此外,数字化设计也为飞行器的制造工艺规划提供了有力支持。
通过对设计模型的分析,可以提前制定合理的制造工艺方案,包括材料选择、加工方法、装配顺序等。
例如,在复合材料的应用中,数字化设计可以精确计算出复合材料的铺层角度和厚度,为制造过程提供详细的指导。
数字制造技术在航空制造业中的应用航空制造业作为高端制造业的代表之一,在竞争日益激烈的当今社会中,其发展能力成为了国家创新能力、产业竞争力的重要标志。
如今,随着数字工业化、智能制造、物联网、大数据等技术的不断发展和普及,数字制造技术正成为航空制造业中的一项重要工具和发展趋势。
一、数字化设计数字化设计是数字制造技术中的一个重要环节,通过数字化的手段将传统设计工作中的手绘图纸、草图转化为数字化的信息,再通过专业的软件编辑等手段加工制作,最终生成生产所需的设计文档。
在航空制造业中,数字化设计已经成为了一个被广泛采纳的技术,尤其是在飞机的设计和制造过程中。
数字化设计可以提高生产效率,并允许工程师能够更轻松地进行协作和共享设计的信息,从而减少人工错误的发生,提高生产效率和质量。
二、数字化建模数字化建模是数字制造技术的另一个重要环节。
它是指通过计算机等数字化手段对航空产品进行三维建模,从而更加精确和直观地展现产品的特征和形态。
数字化建模可以更加直观的展示产品设计方案,并且能够在更短的时间内提供多种产品设计方案供客户选择。
数字化建模的数据还可以输出到加工设备,从而可以直接生产所需产品。
三、数控加工数控加工是数字化制造技术的重要应用。
数控加工的原理是依据数控机床上预设程序控制其自动加工。
它比传统机械切削方式具有精度高、效率高、生产周期短、维修、更换零件方便等特点。
在航空制造业中,数控加工已经成为了航空产品生产过程不可或缺的环节。
从发动机零件到机身外壳,大量的金属零部件都采用了数控加工技术,从而减少了人工错误的发生率,提高了生产效率和质量。
四、虚拟制造虚拟制造是数字制造技术的另一个重要应用,它是指利用虚拟现实技术,通过计算机模拟、仿真产品的生产过程和工作环境,从而更直观地评估设计方案、工艺方案和设备方案。
在航空制造业中,虚拟制造已经成为了一个必要的环节。
通过虚拟制造技术,航空制造企业可以在产品实际生产之前对生产效率、工艺流程、机器及设备的使用等进行模拟,从而避免了人为因素影响导致的生产成本和时间超支情况,最终改善了产品的质量和竞争力。
大型飞机数字化设计制造技术应用综述随着科技的不断进步,大型飞机数字化设计制造技术应用越来越成为航空产业的重要发展方向。
本文将从数字化设计制造技术的定义、优势、应用及发展趋势四个方面综述大型飞机数字化设计制造技术的现状。
一、数字化设计制造技术的定义数字化设计制造技术是指通过计算机辅助设计和计算机数控加工等技术手段,将传统的手工设计制造转变为数字化的过程。
通过数字模拟等技术手段,可以高效地支持各种设计、仿真、分析、优化和制造等工作。
二、数字化设计制造技术的优势数字化设计制造技术的优势主要体现在以下方面:1.提高设计效率:数字化设计可以快速生成精确的三维模型、图纸以及各种设计数据,适用于大规模的复杂设计。
2.降低制造成本:数字化制造可以高效地进行数控加工,自动化程度高,提高了产品制造效率和准确度,从而降低了制造成本。
3.提高产品可靠性:数字化仿真技术可以快速验证设计方案和产品可靠性,为产品开发过程提供有力支持,降低产品开发风险。
4.支持集成化设计:数字化设计技术可以支持各种设计数据的集成管理,为产品整体设计提供支持。
三、数字化设计制造技术在大型飞机制造中的应用数字化设计制造技术在大型飞机制造中的应用主要体现在以下方面:1.数字化设计:通过使用CAD、CAE等软件工具,可以高效地进行大型飞机的概念设计、结构设计、气动设计和控制系统设计等工作。
2.数字化仿真:通过使用有限元、计算流体动力学和多体动力学等仿真软件,可以对大型飞机结构强度、疲劳寿命和飞行特性等进行精确的仿真分析。
3.数字化制造:通过采用数控加工、激光焊接和复合材料自动化生产等数字化制造技术,可以提高大型飞机制造工艺的自动化程度和精度。
四、数字化设计制造技术发展趋势数字化设计制造技术应用的不断推广,数字化制造技术的不断提升,以及人工智能等技术的迅速发展,数字化设计制造技术面临着以下几个方面的发展趋势:1.智能化:数字化设计制造技术将不断向智能化方向发展,以提高效率和精度,并进一步降低制造成本。
论述飞机数字化工艺设计内容
飞机数字化工艺设计是指利用计算机辅助设计 (CAD)、计算机辅助制造 (CAM) 和计算机辅助工艺规划 (CAM/CAD) 等技术,将传统的飞机设计、制造和工艺规划过程转化为数字化的形式,以提高效率和精度,缩短设计制造周期。
以下是飞机数字化工艺设计的主要内容: 1. 数字化设计:利用CAD技术,将飞机的整体结构和细节设计转化为数字化形式,包括飞机的设计、几何形状绘制、材料分析和应力分析等。
2. 数字化制造:利用CAM技术,将数字化设计转化为数字化制造模型,包括零件的数控加工和装配等。
3. 数字化工艺规划:利用CAM/CAD技术,将数字化制造模型转化为工艺规划模型,包括工艺制定、刀具选择、工件加工等。
4. 模拟仿真:利用计算机模拟技术,通过模拟飞行过程、材料特性等,评估飞机的性能,优化设计。
5. 数字化生产:利用数字化制造技术,通过数控加工、装配等手段实现飞机的制造。
飞机数字化工艺设计将传统的设计、制造和工艺规划过程转化为数字化的形式,提高了设计效率、制造效率和工艺规划精度,缩短了设计制造周期,为飞机的设计制造提供了更加高效、便捷和可靠的技术支持。
飞机全数字化设计与制造技术中文名称:飞机全数字化设计与制造技术英文名称:Digital design and manufacturing technology of aircraft相关技术:模拟制造技术;仿真加工技术;计算机辅助设计与制造技术(CAD/CAM技术);设计与制造一体化技术分类:制造;制造与加工;定义与概念:利用计算机辅助三维交互式应用系统进行零件的三维建模。
它的特点是可以建立飞机零件的三维模型,并可方便地在计算机上进行装配来检查零件的干涉和配合不协调情况,可准确地进行重量、平衡和应力的分析,几何零件图形的可视化便于设计和制造人员理解零件的构造,很容易从实体模型提取它的截面图,从而方便数控加工的程序设计。
另外产品的三维分解图也很容易建立起来,利用CAD数据可方便生成技术出版资料。
所有零件的三维设计结果是唯一的权威数据集,可供所有的后续环节使用。
用户评审的是这套数据集,而不再是图纸。
每个零件的数据将包括它的三维模型、二维模型,并标有尺寸和公差。
国外概况:数字化设计与制造技术是在80年代法国达索公司开发的航空工业标准CATIA软件系统后,不断丰富它的功能模块及其兼容性而发展起来的。
于1990年在"隼2000"的设计中首次采用,制造了数字样机,从而取消了所有实物样机;1993年,"阵风"项目全盘数字化,产品全寿命过程均可共享全部数据。
数字化技术发展获得巨大进展是在1990年以美国波音公司为代表率先开展了全数字化设计技术研究,在计算机软硬件的准备工作上,他们选用了功能强大的CATIA软件系统,同时配置了2000多台工作站,并与8台主机联网,使参与飞机研制的全部工作人员以及用户和零件供应商都具有数据信息共享的良好条件。
之后在B767-X的设计上用CATIA系统对全部零件进行三维数字化设计,数字化预装配和并行进行结构的详细设计、系统安排、分析计算、工艺规划和工装设计等工作。
航空航天工业中的数字化设计与制造技术研究随着科技的不断进步,数字化设计与制造技术已经成为现代工业领域中的重要方向。
在航空航天工业中,数字化设计与制造技术也已经成为了一种必要的手段。
本文将对航空航天工业中的数字化设计与制造技术进行研究和探讨。
数字化设计技术在航空航天工业中的应用研究数字化设计技术是指利用计算机等数字化技术进行航空航天工程设计的过程。
数字化设计技术可分为三个阶段,即前期建模、工程优化和后期分析。
前期建模数字化设计的前期建模阶段主要利用计算机辅助设计软件,将工程模型建立起来。
通过建立三维模型,可以实现各种可视化功能,例如动画模拟、装配模拟、材料分析、切割模拟等。
数字化设计的前期建模使设计师能够更好地进行空间约束、符合能力、装配能力和实际工艺设计。
工程优化数字化设计的工程优化阶段主要是通过计算机模拟来确定航空航天工程所需的最佳形状和材料。
在确定最终设计后,可以使用个人计算机(PC)或其他高性能计算机(HPC)进行计算,优化设计的速度很快,并且计算结果非常准确。
后期分析数字化设计的后期分析阶段主要是利用数字化技术进行工程分析,以确定设计方案是否符合规定标准和技术要求。
数字化技术可以帮助设计师进行各种仿真分析,例如流体力学、结构力学、热分析、空气动力学等。
这些分析可以帮助设计师优化工程设计,提高产品质量和安全性能。
数字化制造技术在航空航天工业中的应用研究数字化制造技术是指利用计算机控制技术和数字化材料制造技术进行航空航天工程制造的过程。
数字化制造技术的应用可分为三个阶段,即前期预处理、制造过程和后期质量检测。
前期预处理数字化制造的前期预处理阶段通过计算机软件等预备工具分析传输数据文件,清除航空航天产品设计过程中产生的接口、材料体积结构等问题。
预处理阶段也可以创造文件直接接入制造设备,提升传输速度和简化制造过程。
制造过程数字化制造的制造过程主要是通过计算机控制机械设备,将数字化文件转换成具体的零部件或整体产品。
TECHNOLOGY AND INFORMATION 信息化技术应用56 科学与信息化2019年8月中试述现代飞机数字化制造技术周鑫沈阳飞机工业(集团)有限公司 辽宁 沈阳 110850摘 要 现代飞机先进制造的主要标志是数字化设计与制造。
飞机数字化经历3D定义几何参数到3D数控加工和数字化装配的几个发展时期后,飞机设计与制造进入了全逻辑关系的设计/制造一体化时代。
为进一步了解目前的状况,本文对飞机数字化设计与制造技术的最新发展和应用进行了分析。
关键词 并行产品;数据管理;仿真、自动化技术;柔性制造、测量技术飞机具有气动外形要求严格、设计更改频繁、产品构型众多、零件材料和形状各异、内部空间紧凑、系统布置密集以及零组件数量大等特点,因此飞机研制过程复杂、周期长、技术难度大。
随着数字化技术的应用,飞机的设计、制造模式均发生了变化,由传统的工程图纸、实物样机、模拟量传递为主的设计制造串行模式,发展成为目前的基于MBD 的三维综合信息模型和数字量传递的数字化设计制造并行模式。
设计模式的改变使制造依据全部数字化,取消了实物样机、标准样机等模拟量依据,不仅节省了存放空间,而且保证了制造依据的稳定性。
飞机数字化设计制造模式下更适合数控技术、自动化技术、智能技术、数据库技术、信息存储传递和共享技术等软件的应用,因此,数字化的技术体系和关键技术使飞机制造发生了根本变化。
1 并行产品数字化定义与数据管理飞机数字化设计、制造改变了飞机制造模式,使设计制造由串行方式改为并行方式。
设计与制造并行工作的核心是产品数字化定义,支撑产品数字化定义的关键技术之一是产品数据管理。
(1)并行产品数字化定义。
在数字化的生产方式下,工程技术人员基于网络的协同工作环境,在同一数据源下,根据设计结果成熟度的变化,不断追踪产品的设计状态,协同开展产品、工艺、工装的设计工作,以尽早发现并协调解决设计、工艺、工装之间的不协调问题,最大限度地保证并行产品数字化定义工作的质量和效率。
大型飞机结构件数字化制造与成形技术一、概述1. 大型飞机结构件制造技术的重要性随着航空产业的飞速发展,大型飞机的制造技术也得到了空前的发展。
而在飞机制造过程中,结构件的制造是至关重要的一环,其质量和精度直接影响着飞机的安全性和航空运输的效率。
数字化制造与成形技术在大型飞机结构件制造中发挥着至关重要的作用。
二、大型飞机结构件数字化制造技术2. 数字化设计技术数字化设计技术是大型飞机结构件制造的第一步,它通过计算机辅助设计软件,实现了对飞机结构件的设计、优化和改进。
相比传统设计方法,数字化设计技术具有设计周期短、效率高、精度高等优势,能够有效地提高飞机的设计质量和生产效率。
3. 数字化扫描技术数字化扫描技术是大型飞机结构件制造中的重要技术手段之一。
通过激光扫描仪等设备,可以实现对飞机结构件的快速、精准的三维扫描,将实体物体转化为数学模型,为后续的数字化制造提供了精确的数据基础。
4. 数控加工技术在大型飞机结构件的制造中,数控加工技术是不可或缺的一环。
通过数控机床、数控车床等设备,可以实现对结构件的高精度加工,保证了结构件的尺寸和形状的精准度。
5. 3D打印技术3D打印技术作为一种革命性的数字化制造技术,也在大型飞机结构件制造中得到了广泛应用。
通过3D打印技术,可以实现对复杂结构件的快速制造,大大缩短了制造周期和降低了制造成本。
三、大型飞机结构件成形技术6. 复合材料成形技术大型飞机结构件的重量和强度要求非常高,因此复合材料成形技术成为了制造这些结构件的重要手段。
通过真空成型、压缩成型等技术,可以实现对复合材料的成型,使其具备较高的力学性能和表面质量。
7. 热成形技术对于一些金属结构件来说,热成形技术是制造高强度、复杂形状结构件的有效方法。
通过加热和塑性变形,可以实现对金属材料的成形,提高其强度和塑性。
8. 精密成形技术大型飞机结构件的成形工艺要求非常高,需要保证结构件的尺寸精度和表面质量。
精密成形技术通过模具设计、成形工艺优化等手段,实现了对结构件的高精度成形,满足了飞机的使用要求。
2011年第30
期
●
当前飞机数字化设计制造技术正在全球航空业展开,软件设计与开发、全数字化环境的建立、产品数据管理技术、数据交换技术、飞机构形定义及控制等相关技术的发展,将带给航空制造业一次革命性的大变革。
现代飞机产品制造过程的实质,是对一个产品进行并行协同的数字化建模、模拟仿真和产品定义,然后对产品的定义数据从设计的上游向零件制造、部件装配、产品总装和测量检验的下游进行传递、拓延和加工处理的过程。
最终形成的飞机产品可以看作是数据的物质表现。
1.数字化制造的概念
数字化设计与制造是在虚拟显示、计算机网络、快速原形、数据库和多媒体支撑技术的支持下,根据用户的需求,迅速收集资源信息,对产品信息、工艺信息和资源信息进行分析、规划和重组,实现对产品设计和功能的仿真和原形制造,进而快速生产出达到用户要求性能的产品的整个制造过程。
所谓数字设计与制造实际上就是对设计与制造过程进行数字化的描述中建立数字空间,并在其中完成产品制造的过程。
数字化环境建立在计算机数字技术、网络信息技术和制造技术不断融合、发展和应用的过程里,也是制造企业、制造系统和生产系统不断实现数字化的必然。
个人、企业、车间、设备、经销商和市场成为数字化环境的若干节点,而产品在设计、制造、销售过程中所赋予的数字信息则成为数字化环境中的变化因素。
飞机设计与制造业的数字化表现为采用计算机软、硬件技术,以网络为基础,以数据库为平台;在飞机产品从采办一研制一设计一制造一交付一培训一维护一报废的全生命周期中,以CAD/CAM/CAE 为节均涉及飞机设计、实验的数字化生产流程建立在制造信息支持系统和数字控制制造技术体系之上。
波音777飞机开发、研制、制造一次试飞成功的根本途径就是采用数字化技术和并行工程。
飞机设计制造过程中,零部件采用三维数字化定义、数字化预装配,以精益制造思想为指导。
例如波音747-400液压管路系统、767-200RB211三维数字样机及制造、737-500三维生产过程、V-22管路电缆协调验证、767-200飞行舱三维制造过程、767-20043段三维设计和制造过程、77741段驾驶舱100%三维设计过程等生动说明了数字化飞机设计与制造的优越性。
2.数控加工的技术需求
2.1典型零件的数控加工技术
飞机对接部位和活动面处的多体接头类零件加工要求比较高,而新型材料技术的发展和飞机整体强度重量比技术要求的不断提高,对数控加工技术要求不断提高。
如典型的整体零件包括机翼蒙皮壁板、机身蒙皮壁板、机翼大梁、翼肋等,零件除轮廓尺寸外,还呈现多槽腔、单侧或多侧理论外形等结构特点。
大型整体零件的数控加工必须同时考虑五坐标加工技术、高速高效加工技术、数控加工变形控制等技术的综合应用。
而接头类零件具有高度尺寸大,槽腔深,空间孔精度位置要求高的特点,对加工变形控制、深槽腔转角表面质量控制、空间精度孔的数字化加工技术要求较高,应注重转角插铣技术、数控膛铣复合加工技术的综合应用。
2.2综合应用多种集成技术
数控加工技术集成化应用,简化了工艺流程,发挥了数控设备和数控技术的优势,有效降低了制造成本和零件加工周期。
飞机加工数控技术实现建立在具有大行程、高转速、高进给、高精度和五轴联动数控设备和具有高动平衡等级、高刚性、高耐磨性数控刀具基础之上。
高速加一工对提高切削效率、抑制加工变形、提高表面加工质量具有重要意义。
CAD/CAPP/CAM集成系统、ERP系统、DNC技术等现代先进制造系统和技术在飞机制造过程中的应用,对飞机经济性指标具有深刻影响。
3.数字化制造特点
3.1产品研制方法发生改变
传统样机研制过程和方法大体分为概念设计、初步设计和生产设计阶段,各设计阶段均需绘制模线和制作物理样机来帮助技术人员准确地设计飞机和配置飞机的内部空间,研制过程为串行,产品定义信息传递不连续。
而在数字化环境下,其模线和物理样机均由产品的数字化定义或数字样机所替代,研制过程为并行表现形式,便于实现多学科的协同设计。
具有以业务过程为中心,具有跨地域/多企业的、动态的研制特征。
从协同研制全局目标看,产品数字化协同研制中有横向(多学科协同研制MDO)和纵向(产品全生命周期的协同),即使制造商分布在世界各地,也可以通过网络进行协同设计,交换产品相关设计信息。
使得设计制造的数据、设备、实施、人员、成果和时间变得更为透明、柔性,实现真正意义上的共享。
3.2数字化技术与其他先进技术相融合
数字化技术与其他先进理念(精益生产、并行工程)以及先进技术(数控加工及成形技术、数字化测量技术、飞机装配技术和质量保证技术等)相结合,使它们能集成在一起、融合在一起,发挥先进技术的整体效益。
美国联合攻击战斗机(JSF)项目以洛克希德、马丁公司为首的由30个国家的50家公司组成的团队,采用数字化的设计制造管理方式,以跨越航空工业的全球性虚拟企业为表现形式。
其集成平台采用产品全生命周期管理软件,包括网络平台采用VPN,LAN,WAN,Internet和各种应用系统组成的应用平台;业务平台由各种应用软件构成,如:文档管理,虚拟现实,材料管理,零件管理,CAD设计软件及相关接口,数字化工厂的设计仿真软件包,企业资源计划和工厂管理软件;商务平台包括为用户提供访问其他系统数据的各类接口。
4.结束语
中国的航空制造业在数字化建设与应用中稳步成长,但研制大飞机毕竟是前所未有的庞大而复杂的工程,在实施过程中必将会遭遇来自数字化协同的各种挑战。
数字化飞机设计制造技术加快了现代飞机研制的整体进程。
数字化技术迅速发展和广泛应用,使传统飞机产品的研制过程发生了根本性的变革,将对工厂的技术改造、技术和生产管理、人才的培养产生深远的影响。
科
【参考文献】
[1]周祖德,余文勇,陈幼平.数字制造的概念与科学问题[J].中国机械工程,2001,(01).[2]首届上海国际数字制造展成功举办[J].制造技术与机床,2004,(12).
[3]上海国际数字制造展最新情况[J].制造技术与机床,2004,(06).
[4]陈子辰,唐任仲.数字制造[J].机电工程,2001,(01).
[5]阎晓彦.第六届上海国际工博会—数字制造展剪影[J].机械工人.冷加工,2004, (12).
[6]江征风,吴华春.以数字制造为基础的先进制造技术[J].组合机床与自动化加工技术,2005,(06).
大飞机数字化设计制造技术
高怀宁
(上海飞机设计研究院中国上海200232)
【摘要】目前,世界先进的飞机制造商已经利用数字化技术实现飞机的“无纸化”设计和生产,而我国的航空企业虽然也在进行相应的摸索和实践,但与发达国家相比,飞机数字化设计与制造领域仍然有很长一段路要走。
本文阐述了数字化制造概念和特点,从项目管理方式、构建数字化协同工作平台,开展精益生产研究、建设多种计算机辅助设计环境融合软件等方面进行了分析,并提出构想性建议。
【关键词】飞机;数字化设计;制造
◇科技论坛◇200。