现代飞机数字化制造技术之研究

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。

1.5精确执行。数字制造的保证基于工业制造的准确实施。在车间收集和整

理大量数据，以便在制造过程中进行独立分析和决策。使用数字、自动化、智能

工具高效地传输数据，从而提高设备监控过程中制造过程的准确性。在制造过程中，最好能够准确地运行制造系统。

2现代飞机制造中数字化技术的具体应用

2.1数字化测量技术的应用

（1）数字校准和补偿技术。在现代飞机制造中，墙板和框架梁是具有代表

性的部件，其精度与数控加工机相连。通过应用数字校准和补偿技术，可以大大

提高数控加工设备的精度，以确保墙板和框架梁的制造精度。使用导致偏差的空

间精度修正NC加工机床操作引起的误差，并相应地修正空间定位误差。例如，

一家美国研究机构将空间误差补偿技术应用于5轴和6轴数控加工，并将激光跟

踪器与目标球完美地结合在一起，以便快速准确地进行设备匹配。为了最大限度

地减少激光采集系统中的误差，引入了一种多变量测量方法，大大提高了数控加

工机构误差测量和补偿的精度，为飞机壁和框架梁的制造精度提供了可靠的保证。（2）动态性能测试技术。该飞机位于航空器领域，需要在空中有稳定的飞行位置。因此，必须在飞机制造过程中测试整个机器的机械性能，例如底盘的跌落高度、静态化学试验等。在上述使用传统测量技术的测试中，仪器主要是位移和应

变元件。实践表明，测量结果不准确，效率低下。由于只能捕获有限数量的点参数，因此数据与产品的动态性能不匹配。为了有效地解决此问题，可以在飞机制

造过程中进行机械性能测试时应用数字测试方法来评估产品或材料的变形和应变。

2.2数字化仿真技术的应用

（1）零件制造飞机是一种由许多零件和系统组成的现代飞行装置。零件加

工是飞机制造的核心。本节通过应用数字仿真技术中的有限元分析软件来优化零

件的处理。这不仅可以降低零件的制造成本，还可以提高零件的加工质量，并有

效解决各种工艺问题。将有限元分析软件应用于飞机上的胶囊形状和蒙皮形状。

此外，有限元分析软件可用于制造飞机连接材料。（2）在现代飞机制造中，装

配是一个重要的环节。为了提高装配质量和效率，可以通过在数字仿真技术中应

用交互式制造软件来模拟整个装配过程。审查飞机的合法性，通过模拟零件和装

配程序确定成品单位是否合理，并通过这一程序确定飞机是否达到预期质量目标。（3）在飞机制造过程中，可以通过应用车间和重复生产软件来优化资源配置，

提高生产效率，以便在需要新飞机的生产线布局时分析生产线的设置。

2.3数字计算技术的应用

对于现代飞机制造而言，数字化技术应用的最终目标是使设计制造过程无纸化，从而实现了制造过程中使用计算技术的主要基础、工艺信息、设备信息和知

识工程。飞机制造是一个复杂的系统工程，涉及多种信息。数字信息处理技术的

应用有效地解决了飞机生产中的信息孤岛，在制造的各个阶段平滑信息，确保了

信息提供的效率、实时性、完整性和准确性。因为信息是在计算机网络内传输和

存储的，所以只需确保网络是自由的。数字计算技术已成为飞机制造业的主要技

术之一，直接影响飞机生产系统的运行。飞机制造过程中，数字数据处理涉及多

个方面，不同类型的处理程序管理不同的信息。信息集成可以进一步提高飞机制

造效率。

结束语

高技术水平的提高促进了数字化装配技术的形成数字装配系统的不断改进和

飞机装配系统的升级，再加上因特网和人工技术，将提高飞机装配的执行和决策

能力。同时，飞机数字化技术的广泛应用对飞机数字化系统的高数字化和灵活性

发挥了重要作用。通过建造一个数字飞机装配制造系统和进行关键技术分析，可

以推动飞机装配生产项目发展。

参考文献：