析飞机结构件数字化设计与制造技术

2024年3月28日发(作者：不见天)

析飞机结构件数字化设计与制造技术

摘要：飞机的设计和制造是一个国家工业发展的重要指标。随着信息技术、

数字和智能技术的发展及其在飞机设计制造中的应用，飞机工业取得了重大进展。

本文介绍了数字飞机设计技术的现状、加工技术在飞机结构中的应用以及飞机设

计制造协同平台。

关键词：飞机结构件；数字化设计；制造技术

高效、高质量地设计和制造飞机设计部件对于确保飞机的性能和发展至关重

要。这不仅需要在飞机零部件的设计和制造中方便地使用数字技术，而且需要设

计和制造之间的合作。换句话说，智能管理系统用于实时分发、处理和集成设计

和制造信息，从而为整个产品开发和制造过程提供更好的服务。因此，装备制造

业迫切需要整合设计的制造工艺，基于智能技术的新型飞机结构件系统。

一、面向制造的飞机结构件设计技术

1.掌握和表达有关制造过程的知识。飞机零件的加工是复杂的，获得和表达

有关飞机设计和操作的准确而全面的知识，对于促进智能飞机设计至关重要。虽

然整个设备设计的技术专业知识很复杂，但其中许多知识都与特定设备相关。表

示技术在数字化信息方面起着重要作用，通常用于传统的CAD/FAO研究和企业软

件，特别是CAM作用得到广泛承认。提高处理器编程效率，简化知识的集成和共

享，提高装配工艺的效率和质量。然而，使用某些技术作为设计和制造过程之间

的联系仍然是一个严重问题它是一组具有特定互连属性的几何形状，包括零件形

状、工艺和功能信息的完整说明。这是整合设计和制造资讯以自动化产品设计的

最佳方式。这些功能将信息传送到下游生产流程，作为设计、流程和加工之间的

桥梁。创建基于性能的知识和知识库以捕获和显示模型，并创建性能流程知识库，

以便在设计和制造过程中共享知识，并为开发基于性能的飞机设计组件奠定基础

2.基于三维模型特征飞机的参数化设计是最新技术的组合。它代表着国家工

业的设计、生产和装配。面对全球经济增长放缓和制造业发展困难，企业必须改

变传统的生产模式，而不是专注于控制生产成本。尤其是昂贵的飞机。处理时间。

设计不足使产品质量难以控制，增加了加工和生产成本。迫切需要制定高质量、

快速的飞机设计方法，提高航空业的核心竞争力。尽管外部结构很复杂，但特征

技术通常用于设计和制造。从几何角度来看，飞机零件的特征类型可分为槽、筋、

孔和轮廓特征，这些特征定义为几何图元。设计飞机零件时，您不仅需要确定零

件几何形状，还需要确定零件的参数信息，例如工程、材料和精度。它们被定义

为技术特征，为零件的加工和测试提供了重要的基础。采用参数化和特征建模技

术及技术知识，整合三维建模，在飞机框架设计过程中实现和整合特征和技术特

征符号的几何配置。

二、飞机结构件加工技术

我国虽然调整并部分数字化流程，紧跟飞机制造趋势，但由于飞机设计的复

杂性，特别是大型飞机的设计，远远落后于西方发达国家，如下:飞机设计组件

的设计和编程时间较长，编程质量低，导致飞机组件在制造过程中变形甚至撕裂。

在这种情况下，您必须手动参与飞机零部件的设计。因此，我国目前的飞行结构

仍以劳动力为导向，影响我国航空业的自动化和一体化。因此，研究飞机设计的

智能化自动化、确保飞机结构的柔性制造、提高我国飞机的技术水平十分重要。

1.整合过程编程平台。飞机部件的技术规划是设计制造这些部件的关键因素。

为解决这一问题，中国专家提出了航空局复杂结构的个性化建模方法和基于控股

性能的特征识别方法，并开发了基于性能技术的智能编程系统。复杂结构的智能

设计系统利用技术知识库、加工参数数据库和生产数据库自动检测飞机结构的制

造加工过程。完成飞机结构合理设计的技术规划和测试数据的编制，该智能编程

系统可以解决飞机设计中的工程设计问题，这些问题随着系统的发展和现代化而

更好地发挥作用。一方面，完成了整个飞机结构的设计和编程，从而减少了飞机

结构部件的设计和制造时间，提高了生产率，使机械工程师摆脱了复杂的编程任

务，同时提高了时间和准确性，随时了解技术发展和技术专门知识的更新。

2.智能评估和控制。数控机床是飞机设计中最重要的工具之一。此效果直接

影响结构构件的质量。在智能自动化制造中，NC机床提供了更高的精度。数控机

床不仅应无人值守制造，还应具备自身的故障预测特性和能力，以确保飞机结构

的正确制造。数控机床传统控制工具主要依靠手动测试和评估来确保准确性。但

是，这种方法需要在测试后对机器进行详细分析，而这种分析无法实时验证，但

是，工具的正确性需要手动干预。精密的机器自我诊断技术——由德国DST公司

开发，能够更好地解决这个问题。该技术使能够提前确定机器状态，并及早检查

和维护故障零件，以提高机器的效率。

3.数字生产控制。数字生产控制是未来飞机零部件自动化和智能制造的大脑。

该解决方案集成了所有工厂数据，并允许根据这些分析进行分析和生产决策，以

确保工厂资源配置的一致性和智能化。该技术的应用不仅需要选择真实作品，还

需要创建虚拟作品计划，这些计划需要通过实施虚拟作品进行调整和合理化。同

时，必须将工厂的实际生产批返回到虚拟工厂，以便更好地了解工厂的运行情况，

更准确地模拟工厂的运行情况。

事实证明，数字技术在飞机零部件设计和制造中的应用有助于提高飞机零部

件设计和制造的效率，降低生产成本。但是，由于飞机结构零部件尺寸较小，需

要设计和制造这些零部件，以补充柔性、自动化的制造。因此，今后我们将引入

人工智能，开发通用飞机设计平台，消除传统飞机设计与智能制造设施建设的分

离状态。

参考文献：

[1]宋炜.面向智能制造的飞机结构件数字化车间构建关键技术[J].航空制造

技术，2019，62（07）：26-31.