飞机大型覆盖件的数字化成形制造技术
飞机大型覆盖件的数字化成形制造技术
《冲压工艺及模具设计》大作业大型覆盖件成型工艺及模具**：***班级：成型072成绩：飞机大型覆盖件的数字化成形制造技术飞机作为一种常见的航空工具，其制造技术复杂，工艺流程多，零件数目巨大，而其最主要的外部构件却是整体成型，然后组装起来成飞机表面的覆盖件，其在飞机制造行业的学名是蒙皮。
蒙皮是构成飞机气动外形的外表零件，其尺寸大、品种多、外形复杂、批量小，主要采用拉伸成形工艺，其先进程度是衡量一个国家飞机制造能力和水平的重要标志。
现代制造技术的普及使数字化成形制造技术在航空制造领域不断推广和应用，使飞机蒙皮从传统的经验型向科学型制造模式转变。
飞机蒙皮数字化成形工艺是一个综合CAD工艺设计系统、CAE仿真分析、数控柔性工装、数字化测量和CAM数控成形技术等先进制造技术而成的数字化生产制造技术。
基于数字化柔性工装的飞机蒙皮数字化成形制造技术，是基于柔性多点拉形模具、柔性夹持定位和数控切边构成的可重构柔性工装的全数字量传递的蒙皮制造技术。
其主要的工作流程如下所述：一、模具型面CAD工艺设计系统在蒙皮的常规制造工艺中，包括设计模具型面、编制工艺流程、制造拉形模具、拉形、测量、切边等工序，其中模具型面的设计是整个工艺流程的关键环节，其需要根据蒙皮零件形状增加工艺补充面，设计模具型面，为拉形模具的制造提供依据。
国内外CAE软件固化了零件模具设计及成形仿真流程，用户能方便地操作从零件几何数据导入、模具生成到成形仿真CAE等固化流程。
为了规范化、流程化整体化蒙皮模具的设计流程，提高快速研制、加工和生产的能力，我国科学家综合多年的飞机蒙皮拉形工艺研究工作，构建了蒙皮CAD工艺设计系统框架，继而通过艰苦的努力，基于法国达索公司的CATIA 软件CAA平台，开发了模具型面CAD数字化工艺设计系统。
二、蒙皮拉形CAE仿真及回弹补偿优化技术蒙皮拉形过程的数值模拟分析，可以方便快速地确定各种参数对金属塑性流动的影响，预测蒙皮零件在成形中是否产生起皱、破裂等缺陷，计算回弹对零件形状、尺寸的影响，为设计者提供了进行工艺分析和模具设计的科学依据，减少或消除试拉和反复调形次数、改善产品质量，为传统制造模式向数字化方向转变奠定了基础。
大型飞机数字化设计制造技术应用综述
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业中的应用
数字化制造技术在航空制造业中的应用随着数字化时代的到来，数字化制造技术越来越受到航空制造业的重视。
数字化制造技术可以提高生产效率、降低成本、提高产品质量，是航空制造业实现智能化、高效化的重要手段。
本文将介绍数字化制造技术在航空制造业中的应用。
一、数字化仿真技术数字化仿真技术是航空制造业中应用最广泛的数字化制造技术之一。
数字化仿真技术可以在计算机上进行多种航空制造过程的仿真，如3D建模、材料分析、成型模拟等。
通过数字化仿真技术，可以在最短时间内得到最准确的制造方案和成品质量预测。
数字化仿真技术可以大大节省制造成本和时间，同时提高产品质量。
数字化仿真技术在航空制造业的应用非常广泛。
例如，在航空发动机制造中，数字化仿真技术可以模拟高温燃烧室的结构和材料，确定最佳的温度控制方案和降低材料腐蚀的方法。
在航空机身制造中，数字化仿真技术可以模拟飞行过程中机身的应力和变形，确定最佳的结构和材料，提高机身的耐久性和安全性。
在航空座椅制造中，数字化仿真技术可以模拟人体工程学、舒适度和安全性等多个方面，确定最佳的设计和材料，提高乘客的舒适度和安全性。
二、数字化加工技术数字化加工技术是航空制造业中另一种重要的数字化制造技术。
数字化加工技术可以在计算机模拟出产品的设计图并转换成数字化控制指令，使机器自动化完成制造过程。
数字化加工技术可以提高零件制造的精度和效率，同时降低制造成本。
数字化加工技术在航空制造业中应用非常广泛。
例如，在航空铝合金制造中，数字化加工技术可以使加工中的铝合金材料经历更少的加工工序，大大降低制造成本。
数字化加工技术也可以应用于航空材料的高性能加工、精度控制和表面处理等方面，提高航空器件的品质。
三、数字化质量控制技术数字化质量控制技术是一种基于数字化技术的质量控制技术。
数字化质量控制技术可以在计算机上进行模拟实验，对产品在制造过程中的各个阶段都进行检测和分析，最终得到产品的制造过程控制方案和质量控制标准。
数字化制造技术在航空制造中的应用
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。
航空器制造中的数字化技术应用
航空器制造中的数字化技术应用在当今科技飞速发展的时代，数字化技术正以前所未有的速度和深度融入各个行业，航空器制造领域也不例外。
从设计、生产到维护，数字化技术的应用正在重塑航空器制造的流程和模式，为行业带来了显著的变革和进步。
在航空器的设计阶段，数字化技术的应用极大地提高了效率和精度。
传统的设计方法往往依赖于手绘图纸和物理模型，不仅耗时费力，而且难以对复杂的结构和系统进行精确的模拟和分析。
而现在，借助计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助工程（CAE）软件，工程师们可以在虚拟环境中创建三维模型，对航空器的外形、结构、气动性能等进行详细的设计和优化。
这些软件不仅能够实现精确的几何建模，还可以进行力学分析、流体动力学模拟、热传递分析等，帮助工程师在设计阶段就发现潜在的问题，并及时进行调整和改进。
此外，数字化技术还支持协同设计，不同地区、不同专业的工程师可以通过网络平台实时交流和协作，共同完成设计任务，大大缩短了设计周期。
数字化技术在航空器制造的生产阶段也发挥着关键作用。
数字化制造技术，如计算机数控（CNC）加工、增材制造（3D 打印）等，使得零部件的生产更加精确和高效。
CNC 加工设备能够根据数字化的设计图纸，自动完成复杂零部件的切削、钻孔、铣削等加工工序，保证了零部件的精度和一致性。
而 3D 打印技术则为航空器制造带来了新的可能性，它可以直接根据数字模型制造出形状复杂、轻量化的零部件，减少了材料的浪费和装配工序。
同时，生产过程中的数字化管理系统能够实现对生产进度、质量、资源等的实时监控和管理，提高了生产的可控性和透明度。
通过对生产数据的收集和分析，企业可以及时发现生产中的问题，采取针对性的措施进行改进，从而提高生产效率和产品质量。
在质量检测方面，数字化技术同样带来了重大突破。
传统的检测方法通常依靠人工使用量具进行测量，容易受到人为因素的影响，而且效率低下。
如今，数字化检测设备如三坐标测量机、激光扫描仪等的应用越来越广泛。
数字化制造技术及其在飞机制造中的应用
数字化制造技术及其在飞机制造中的应用摘要：数字化制造技术是将数字化技术与传统制造业相结合产生的新兴制造技术。
在飞机制造中，数字化制造技术可以提高制造效率、降低成本、改善产品质量。
本文将从数字化制造技术的概念、特点及其在飞机制造中的应用三个方面进行探讨。
第一节：数字化制造技术的概念数字化制造技术是将数字化技术与传统制造工艺相结合，实现制造全过程的数字化、模拟化和虚拟化的一种新兴制造技术。
数字化制造技术的核心是数字化设计、数字化制造和数字化管理。
数字化设计是指利用计算机辅助设计软件进行三维建模，完成产品的设计和演示；数字化制造是指利用数控加工机床和机器人等设备进行快速精密加工；数字化管理是指利用信息化技术来实现加工过程的监控和管理。
数字化制造技术具有信息化、高度集成化、高速化、智能化、柔性化等特点，有利于提高制造效率、降低成本并提高产品质量。
第二节：数字化制造技术的特点（一）高精度：数字化制造技术可以通过计算机模拟实现产品的精确制造，减少人力因素对制造精度的影响，提高了制造的准确性和精度。
（二）快速生产：数字化制造技术能够通过计算机控制高速加工设备进行快速加工，减少人工工作量，提高生产效率和生产速度。
（三）柔性生产：数字化制造技术可以根据产品的不同特点，调整生产线的工艺流程和加工方式，实现柔性生产，提高生产的适应性和灵活性。
（四）信息化管理：数字化制造技术可以通过计算机监控实现全面监测，达到生产工艺的全程化控制和管理。
第三节：数字化制造技术在飞机制造中的应用（一）数字化设计：数字化设计可以利用计算机软件进行三维建模，加快设计过程，降低错误率，并实现产品的可视化和演示，帮助工程师更好地调整设计方案，促进产品研发过程。
（二）数字化制造：数字化制造可以利用数控机床快速加工所需的各种零部件，并可以利用机器人等设备进行自动化操作，提高制造效率和制造精度。
（三）数字化管理：数字化制造技术可以通过监控设备，实现对生产过程的全面监测，实现生产工艺的全程化控制和管理，从而提高生产线工作的效率、质量和准确性。
数字化制造技术在航空工业中的应用
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。
大型客机钣金数字化柔性精准成形技术
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数字化制造技术在航空领域中的应用研究
数字化制造技术在航空领域中的应用研究数字化制造技术是一种新型的制造理念，它可以利用计算机、网络技术、传感技术等先进技术手段实现产品制造过程的数字化、智能化、自动化和精细化，可以提高产品制造效率、降低生产成本。
数字化制造技术在航空领域中的应用研究是一个重要的课题，本文将从数字化制造技术的特点和航空领域中的应用研究两个方面，对数字化制造技术在航空领域中的应用进行探讨。
一、数字化制造技术的特点数字化制造技术的特点是数字化、智能化、自动化和精细化。
数字化制造技术采用计算机辅助设计和制造，通过数字模型对产品进行设计和制造，可以实现自动化制造，提高生产效率。
数字化制造技术采用先进的传感技术和网络技术，可以实现设备的智能化，自动检测设备状态和产品质量，实现设备自愈和故障自诊。
数字化制造技术可以对产品制造过程进行实时监控和数据采集，通过数据分析和挖掘，可以实现精细化制造，提高产品精度和质量。
二、数字化制造技术在航空领域中的应用研究数字化制造技术在航空领域中的应用研究主要包括数字化设计、数字化制造和数字化服务三个方面。
1.数字化设计数字化设计是数字化制造技术在航空领域中的重要应用方向。
数字化设计采用计算机辅助设计工具，可以对航空产品进行数字化设计，实现设计可视化和数字化，提高产品设计效率和质量。
例如，采用CAD、CAM、CAE等工具可以对航空发动机进行数字化设计，实现发动机叶片流场分析、结构分析、热分析等多种分析，提高发动机设计效率和质量。
数字化设计还可以实现数字化样机制造，省去传统样机制造的时间和成本，提高产品开发和研发的效率和质量。
2.数字化制造数字化制造是数字化制造技术在航空领域中的应用重点之一。
数字化制造采用数字化工艺，可以实现航空产品的自动化制造、精细化制造和智能化制造，大大提高航空产品的制造效率和质量。
例如，采用数字化制造技术可以实现航空发动机的自动化制造，包括叶片成形、焊接、喷涂等工艺环节，大大提高发动机制造效率。
飞机结构件数字化制造关键技术
2、先进数控机床发展现状
高功率密度高速电主轴 DST公司与GMN公司联合研发的150KW高功率密度高速电 主轴，理论金属去除率可达12000cm3/min。
2、先进数控机床发展现状
高功率密度高速电主轴 该电主轴集成了加速度传感器，结合切削颤振稳定域频域分析 算法，可以有效提升高速铣削的安全性，具有一定的智能。
3、不同机床间的程序转换技术
3、先进数控加工技术
数控加工工艺-后置处理技术
4、先进插补功能应用 为提高曲面曲线的加工效率和表面质量，控制 系统厂商开发出了一些先进的插补功能，如双样条 插补、多项式插补等。这些插补功能的应用必须得 到后置处理技术的支持。
3、先进数控加工技术
数控加工工艺-加工仿真技术
3、先进数控加工技术
数控加工工艺-切削工艺技术
3、蜂窝材料的超声切削技术 传统高速铣削加工蜂窝零件粉尘多，效率低。超声切削技术有效提高了蜂窝零件加工 效率和质量，并彻底解决了铣削加工存在的粉尘污染问题。
3、先进数控加工技术
数控加工工艺-切削工艺技术
4、碳纤维复合材料切削技术 碳纤维复合材料在航空工业得到了广泛应用，为提高碳纤维材料加工效率，解决钻孔 、切边产生的剥层、撕裂等问题，国外先进刀具制造企业开发了系列碳纤维刀具。
3、先进数控加工技术
数控加工工艺-后置处理技术
2、通用后置处理技术框架 为满足不同构型、不同控 制系统的数控机床采用不同 CAM软件的后置处理需求，对 后置处理软件的通用性和可扩 展性提出的更高的要求。
3、先进数控加工技术
数控加工工艺-后置处理技术
为提高生产调度的 柔性，往往需要零件加 工程序在不同机床之间 进行转换。
数字化制造技术在航空领域的应用
数字化制造技术在航空领域的应用随着时代的进步和科技的发展，各个领域都在不断地推陈出新。
而数字化制造技术的出现，更是为各个领域注入了新的活力，航空领域也不例外。
数字化制造技术在航空领域具有广阔的应用前景，可以从数字化设计到生产制造的各个环节，提高航空产品的设计精度、工艺水平和质量稳定性，下面就来详细介绍数字化制造技术在航空领域的应用。
一、数字化设计技术在航空领域的应用数字化设计技术是航空领域数字化制造技术中极为重要的环节，对航空产品的设计精度起到决定性作用。
数字化设计技术可以通过计算机辅助设计软件来实现，为航空产品的设计和研发提供了更好的工具和条件。
数字化设计技术不仅可以大大提高航空产品的设计精度，同时可以大大缩短设计周期，降低设计成本，提高设计效率和设计质量，为航空产品的实现和优化打下了良好的基础。
二、随着数字化设计技术的快速发展，数字化制造技术在航空领域得到了广泛的应用。
数字化制造技术可以将设计模型直接转化为数字化生产模型，实现数字化生产流程和数字化生产环节的无缝衔接和整合，从而提高航空产品的生产效率和生产质量。
数字化制造技术在航空领域的应用覆盖生产加工、装配、测量测试等多个环节，可以大大改善航空产品的生产制造工艺和生产制造能力，加强航空产品生产过程的可控和稳定性。
三、数字化检验技术在航空领域的应用数字化检验技术是航空领域数字化制造技术中一个极其重要的环节，对于保障航空产品质量稳定性和可靠性起着至关重要的作用。
数字化检验技术可以通过数字化测量和虚拟检测等手段实现，大大提高了航空产品的检验效率和精度，保障了航空产品的生产质量和飞行安全。
数字化检验技术在航空领域的应用范围广泛，可以涵盖航空产品从原材料入库到成品出库的整个生产制造过程，确保了航空产品生产的全面质量控制。
四、数字化维修技术在航空领域的应用数字化维修技术是航空领域数字化制造技术应用的另一领域。
数字化维修技术可以通过数字化维修工具、数字化维修手册和数字化维修流程等手段来实现。
大型飞机研制中的数字化智能装配技术
◎马继声大型飞机研制中的数字化智能装配技术（作者单位：珠海通用航空研发制造基地）大型飞机被定义为座位超过150，且总重量超出100t 的客机或者军民用机。
在2015年举行的首次大型飞机下线仪式充分说明了我国已经具备自主研发和制造大型飞机的能力。
与小型飞机相比，大型飞机的结构部件更加多样，且构造复杂，在进行装配时要求具备更高的精度，确保装配质量合理的情况下，方能保障飞机的结构安全和飞行性能。
在大型飞机的装配工作中，要想达成快速、精准装配的目的，就必须借助数字化智能装配技术对装配过程进行合理控制，从而提升装配的效率与质量，保障大型飞机的生产效率。
一、虚拟现实仿真优化技术的应用该技术的应用主要是通过建模的方式，对大型飞机制造的过程中进行模型演练，在虚拟环境中的装配流程是对现实装配作业的真实反馈，此种仿真优化方式，可以通过不断调整技术方法和工艺流程，找出最佳的装配流程，即通过虚拟仿真装配确定装配方案的过程就是虚拟现实仿真优化技术应用的全过程。
在借助该项技术进行方案确定时，首先要保障各类模型参数与真实的模型参数呈现出相同的比例关系，也要求模型之间的关系同真实模块装配关系相适应，在保障参数合理与装配路径合理的情况下，才能保障飞机装配的效率与质量，这也是虚拟仿真技术的重要作用。
1.大型飞机制造中应用虚拟现实仿真技术的重要作用.（1）提升装配方案设计的合理性。
借助虚拟仿真技术，可将飞机装配的相关构件转变为三维可视模型，技术人员可根据装配需求，模拟装配工艺，通过对比多个工艺手段来确定最佳的装配方法，同时系统内部还可实现对装配效果的仿真验证。
在此基础上，技术人员可在模型中对装配工艺进行调整，实现对飞机装配过程的有效优化，即可提升装配的效率，还可提升装配质量，对于促进我国的飞机生产水平具有积极意义。
（2）降低零件装配误差。
大型飞机的零部件较多，对每个零部件的精度都提出了较高的要求，在进行飞机装配的过程中，需保障每个零部件的契合度，才能保证飞机的装配质量，一旦某个零件出现尺寸偏差都可能对飞机的运行安全造成较大影响。
大型飞机数字化设计制造技术应用综述
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。
飞机大部件数化对接技术
幅度地提高产品的装配质量。大部 件对接数字化装配技术已不单单是 提高产品质量、生产效率的手段，而 是新一代军民用机制造不可缺少的 必备技术，没有大部件对接数字化装 配技术，就难以制造出先进的飞机。 先进国家的航空企业已经开发并应 用了飞机数字化、自动化装配技术于 多种军民用飞机的研制生产中，取得 了显著成效。
新一代军民用飞机将采用全数 字量协调，对飞机装配工艺设计、定 位、装夹和安装技术提出了很高的 要求。战斗机的隐身性要求需要实 现大部件对接精确装配，因此大量采 用钛合金和复合材料，从而解决对接 时大部件之间连接的金属／复合材 料结构自动制孔和精确化定位问题； 大型飞机的大部件对接要借助数字 化、自动化的装备来实现高质量、高 效率的装配；大型客机、支线客机等 民机的长寿命、高生产效率、高可靠 性要求及产品竞争力在很大程度上 取决于是否采用数字化和自动化的 装配技术，包括数字化的大部件对接 装配技术。因此，新一代军民用飞机 研制对国内飞机总装大部件对接装 配的数字化、自动化和柔性化有着现
的新犁军民用机集 中反映了国外飞机 制造技术的现状和 发展趋势。在装配 技术上，基于单一 产品数据源的数字 量尺寸协调体系， 采用数字化装配设 计技术，通过装配 仿真和虚拟现实技 术等虚拟制造技术 和并行工程技术实 现装配过程优化，应用由柔性装配 工装、模块化加工和检测单元、数控 定位系统（包括机器人）、自动送料系 统、数字化检测系统、数字化移动系 统、离线编程和仿真软件等组成的 自动化装配系统进行机体结构的自 动化装配，大量采用了长寿命连接技 术，实现了长寿命飞机结构的高质 量、高效率装配。Ｆ－２２、Ｆ－３５、波旨 ７３７－８００、Ａ３８０、Ａ４００Ｍ、波音７８７、 Ａ３５０等新一代军民机的研制实现了
内容贯穿了飞机的整个设计／制造 过程。
航空器制造中的数字化转型与创新
航空器制造中的数字化转型与创新在当今快速发展的科技时代，航空器制造行业正经历着一场深刻的变革，数字化转型与创新成为了推动其前进的关键力量。
过去，航空器制造主要依赖传统的设计和生产方法，这种方式不仅效率低下，而且容易出现误差。
然而，随着数字化技术的不断进步，从设计阶段到生产流程，再到后期的维护和服务，整个航空器制造的价值链都发生了翻天覆地的变化。
数字化转型首先在航空器的设计领域带来了重大突破。
传统的手绘图纸和物理模型制作逐渐被计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助工程（CAE）所取代。
通过使用这些先进的软件工具，工程师们能够更加精确地模拟航空器的结构、性能和空气动力学特性。
这不仅大大缩短了设计周期，还提高了设计的质量和可靠性。
在生产制造环节，数字化技术的应用同样显著。
数字化制造系统如计算机数控（CNC）机床和增材制造（3D 打印）技术，使得零部件的生产更加精确和高效。
CNC 机床能够根据预先编写的程序自动加工复杂的零件，而 3D 打印则能够快速制造出传统工艺难以实现的形状和结构。
同时，数字化的生产管理系统能够实时监控生产进度、质量和资源利用情况，实现了生产过程的智能化和精益化。
除了设计和生产，数字化转型还为航空器的维护和服务带来了新的机遇。
借助物联网（IoT）技术，航空器上的各种传感器可以实时收集飞行数据和设备状态信息，并将其传输到地面的监控中心。
通过对这些大数据的分析，维护人员能够提前预测潜在的故障，制定更有针对性的维护计划，从而提高航空器的可用性和安全性。
在创新方面，数字化技术为航空器制造带来了更多的可能性。
例如，虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术正在改变培训和维修的方式。
维修人员可以通过佩戴 VR 或 AR 设备，获得沉浸式的培训体验，或者在实际维修过程中获取实时的指导和信息。
此外，人工智能和机器学习算法在航空器的故障诊断、飞行优化和供应链管理等方面也发挥着越来越重要的作用。
然而，数字化转型并非一帆风顺。
飞机全数字化设计与制造技术
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。
简析飞机大部件的数字化对接技术
简析飞机大部件的数字化对接技术飞机装配是飞机制造过程中的关键环节，大部件数字化对接以数字量装配协调为基础，利用定位器、测量系统、集中控制系统等共同组成大部件数字化对接系统，以技术要求为根据，支撑大部件，调整大部件位姿，实现大部件的精确对接。
飞机大部件数字化对接打破了传统装配方式的局限性，提升了对接自动化水平，对于实现飞机总装柔性化、数字化有着重要的作用。
就目前来看，我国飞机大部件数字化对接技术取得了一定的成果，但整体应用水平还比较低，需要进一步优化数字化对接技术。
基于此，本文简要研究了飞机大部件数字化对接的关键技术。
1 对接系统总体布局飞机大部件数字化对接系统的整体布局是一项系统性的工程，涉及到的因素众多，例如大部件对接工艺流程、飞机产品结构设计、装配平台安装、对接系统安装方式等，在布局的过程中，需要协调考虑上述因素，保证对接系统总体布局的合理性和科学性。
一般来说，飞机大部件数字化对接系统包括两种布局类型：1.1 分散式对接系统对于分散式对接系统来说，采用分散式布局方式进行数控定位器的布局，可以采用向上支撑及驱动的千斤顶式定位器，以工艺支撑来连接定位器和机体，通过伺服电动机驱动定位器在X、Y、Z三个坐标方向进行移动，通过对多台定位器的协调联动来支撑、调整及定位飞机大部件，从而实现飞机大部件的数字化对接装配。
1.2 整体托架式对接系统对于整体托架式对接系统来说，定位器与机体不直接相连，定位器通过托架与飞机部件连接，利用伺服电机驱动托架，以此来调整机体部件的位姿。
整体托架式对接系统在调整的过程中，飞机部件受力均匀，产生的变形较小，有利于产品设计，生产线的移动十分方便。
2 调整大部件对接姿态对接姿态调整的原理是利用定位器与控制软件形成闭环控制回路，对飞机大部件的对接过程进行实时控制，以此来实时调整对接姿态。
采用数字化测量系统精确的测量对接的飞机大部件位置，以此为依据，利用多轴数控系统对分布式定位器进行驱动，使其在X、Y、Z三个坐标方向进行移动和旋转，将大部件移动到对接位置，并对部件对接姿态进行调整。
试述现代飞机数字化制造技术
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。
关于大型飞机数字化装配技术分析
关于大型飞机数字化装配技术分析摘要：随着现代工业技术与制造业的不断发展，装配技术得到深入的研究。
从飞机工业的历程来看，飞机的装配技术经过了人工装配、半自动化的装配、机械装配、自动化装配，随着各国经济与技术的进步，数字化装配技术已经开始在多个国家的飞机制造领域得以应用，成为现代飞机制造技术的新焦点。
关键词：数字化；装配；制造；系统；应用1.引言随着社会的进步与发展，航空制造业的竞争形势不断严峻，市场上对于大型飞机的需求则是出现品种多、数量少的特点，一般要求在较短的交货周期内完成。
新的数字化装配技术可以一改传统的人工装配模式，极大地提高效率。
2.数字化装配技术概述目前对于数字化装配技术的定义还不完全，国内外对于其定义的研究还在进行当中。
从其技术发展历程来看，该项技术不仅可以达到快速研制，还能满足生产低成本的制造标准，往往将数字化在飞机设计制造的时候得以更为深层次的应用。
对于数字化装配方法而言，主要包含传统的数字化装配概念中的工装设计、制造及其装配的虚拟仿真，还包含柔性装配方法，更包含无型架装配方法这些自动化技术。
[1]对于飞机的数字化装配技术来说，一般包含数字化装配工艺技术以及数字化柔性装配工装技术，还包含光学检测以及反馈技术、数字化铆接技术与集成控制等多种先进技术的综合应用。
3.数字化装配技术国内外发展现状3.1国外研究现状在上世纪的八十年代，由于现代网络的兴起，加上计算机技术的不断发展，美国波音、洛克希德·马丁公司，还有欧洲的空客公司这些大型飞机公司都陆续地对飞机数字化装配技术进行使用。
国外一些发达国家数字化装配飞机技术的应用已经取得了成功，典型的产品包括波音777、A380与JSF等。
其中洛克希德·马丁公司在进行JSF战斗机研究制造之中，果断地将每架飞机的生产周期由之前的15个月缩短到了5个月，把工装数量从350个降低到19个，实现降低成本一半。
通过采用数字化装配技术后，对制孔的工具与工装大部分进行取消，利用较为先进的龙门钻削系统，充分利用了激光定位、电机驱动的精密制孔，提高了孔的质量，最终节省了九成以上的时间。
大型飞机结构件数字化制造与成形技术
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。
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《冲压工艺及模具设计》大作业大型覆盖件成型工艺及模具
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班级：成型072
成绩：
飞机大型覆盖件的数字化成形制造技术
飞机作为一种常见的航空工具，其制造技术复杂，工艺流程多，零件数目巨大，而其最主要的外部构件却是整体成型，然后组装起来成飞机表面的覆盖件，其在飞机制造行业的学名是蒙皮。
蒙皮是构成飞机气动外形的外表零件，其尺寸大、品种多、外形复杂、批量小，主要采用拉伸成形工艺，其先进程度是衡量一个国家飞机制造能力和水平的重要标志。
现代制造技术的普及使数字化成形制造技术在航空制造领域不断推广和应用，使飞机蒙皮从传统的经验型向科学型制造模式转变。
飞机蒙皮数字化成形工艺是一个综合CAD工艺设计系统、CAE仿真分析、数控柔性工装、数字化测量和CAM数控成形技术等先进制造技术而成的数字化生产制造技术。
基于数字化柔性工装的飞机蒙皮数字化成形制造技术，是基于柔性多点拉形模具、柔性夹持定位和数控切边构成的可重构柔性工装的全数字量传递的蒙皮制造技术。
其主要的工作流程如下所述：
一、模具型面CAD工艺设计系统
在蒙皮的常规制造工艺中，包括设计模具型面、编制工艺流程、制造拉形模具、拉形、测量、切边等工序，其中模具型面的设计是整个工艺流程的关键环节，其需要根据蒙皮零件形状增加工艺补充面，设计模具型面，为拉形模具的制造提供依据。
国内外CAE软件固化了零件模具设计及成形仿真流程，用户能方便地操作从零件几何数据导入、模具生成到成形仿真CAE等固化流程。
为了规范化、流程化整体化蒙皮模具的设计流程，提高快速研制、加工和生产的能力，我国科学家综合多年的飞机蒙皮拉形工艺研究工作，构建了蒙皮CAD工艺设计系统框架，继而通过艰苦的努力，基于法国达索公司的CATIA 软件CAA平台，开发了模具型面CAD数字化工艺设计系统。
二、蒙皮拉形CAE仿真及回弹补偿优化技术
蒙皮拉形过程的数值模拟分析，可以方便快速地确定各种参数对金属塑性流动的影响，预测蒙皮零件在成形中是否产生起皱、破裂等缺陷，计算回弹对零件形状、尺寸的影响，为设计者提供了进行工艺分析和模具设计的科学依据，减少或消除试拉和反复调形次数、改善产品质量，为传统制造模式向数字化方向转变奠定了基础。
在蒙皮拉形仿真软件方面，北京航空航天大学的蒙皮拉形仿真软件STRETCHFORM，对蒙皮拉形过程进行有限元数值模拟分析。
在可重构柔性模具蒙皮拉形工艺中，利用柔性模具的快速调形和可重构性，优化模具型面，补偿回弹，实现蒙皮零件的精密拉形。
北京航空航天大学板料成形研究中心基于现有的向前回弹法和位移调整法开发了基于可重构柔性模具的蒙皮拉形工艺仿真系统，实现了有限元建模过程的自动化和智能化，提高了模拟效率，从而快速地对蒙皮拉形过程中可能出现的成形缺陷进行预测，通过调整柔性模具型面，修正零件回弹，减少或消除试拉和反复调形次数，为飞机蒙皮从传统制造模式向数字化制造模式的转变提供了技术保障。
三、基于可重构柔性模具的飞机蒙皮数控拉形
可重构柔性模具由有限个可调整的单元集组成，通过调整每个调形单元的高度构成所需零件的包络曲面，以此替代实体模具进行成形。
柔性多点成形作为一种柔性、高效的全新的板材成形模式，并有减少模具数量，缩短制造周期，减少投资和占地等优点，但其目前有以下关键技术亟需突破：
1)大量密集多点冲头快速精密调整和多轴数字智能伺服集成控制技术；
2）带弹性垫层的柔性多点模具拉形工艺及蒙皮表面质量控制技术；
3)数值模拟、工艺优化和模具型面预测技术；
4)横具型面优化和贴模精度主动控制技术；
5)蒙皮数字化制造系统集成技术。
近年来，我国科学家已突破了飞机蒙皮CAD数模工艺补充面的自动生成技术，实现了钉高调形数据的自动生成，解决了大量密集冲头的实时、并行控制等关键技术，开展了基于弹性垫层、复合垫层的蒙皮拉形工艺研究，建立了—套基于可重构柔性多点模具的飞机蒙皮数字化拉形试验系统。
四、基于离线测量的闭环形状控制模面优化技术
4．1 离线测量技术
基于可重构柔性多点模具成形的蒙皮零件，由于取消了实体模具，传统检测方法不再适用需用非接触光学测量法进行测量。
这种测量技术能计算出被测点在视觉坐标系中的空间坐标，获得零件被测区域的密集空间点云，并依此进行曲面重构。
4．2 闭环形状控制技术
CAE仿真分析优化由于没有考虑实际机床和材料等性能的波动，蒙皮拉形所得到的零件外形必然与理论外形存在误差，这就需要用闭环形状控制对成形误差进行自动修正。
板材闭环形状控制的基本原理是将自动控制理论中闭环反馈控制的思想引入到板材成形领域，利用先进的控制技术解决板类件精确成形的问题。
将以上两者结合起来，用基于离线测量闭环形状控制的柔性模具型面优化设计方法，构建闭环形状控制系统，通过设计变形传递函数，迭代计算出获得所需零件外形的柔性模具优化型面，实现蒙皮贴模精度的主动控制。
五、柔性夹持蒙皮数控切边技术
利用柔性夹持定位工装，在五坐标势控铣切设备上进行切边，是近年来国外发展的飞机会皮数字化切边的一项新技术。
柔性夹持蒙皮切边技术，是采用离散的带真空吸盘的立柱阵列调形拟合窒皮的三维外形，即以点代面，精确牢固地夹持蒙皮零件、立体定位，与龙门式五坐标数控蒙皮铣切设备配套使用，实现零件外形边缘的立体精确切边、多台阶化铣刻线等。
与传统的利用样板划线剪切切边工艺方法相比，吸盘式柔性夹持蒙皮切变技术具有明显的优点。
飞机蒙皮制造技术是一项全新的高科技技术，该技术的不断深入研究，将大力推进国内飞机制造技术的数字化，精准化，柔性化水平。
参考文献
1 邹方，新一代飞机蒙皮拉伸成形柔性多点模具，航空制造技术，2007年第11期：30~33.
2 李东升，罗红宇，王丽丽，张文阳，李小强，飞机蒙皮的数字化成形制造技术，塑性工程学报，2009年2月第16卷 1期：82~87
3 姜奎华，冲压工艺与模具设计，机械工业出版社，1998年5月第一版:186~190。