论文部分内容阅读
随着航空科学技术的发展和军事需求的迫切性，使得航空型号研发和制造速度在加快。作为飞机主要零部件的结构件数量和种类快速增加，结构件大型化、复杂化、材料多元化、制造精密化等问题急需解决。目前，在大部分飞机制造的数控加工项目中由于缺乏基于模型的定义技术的三维工艺模型的统一定义，现有的CAPP系统难以识别和输出三维实体信息，不能输出为数控编程所自动接受的零件工序信息。传统的数控加工方法已经不能满足高效、低成本的要求，他们迫切需要运用现代高新技术的数控加工编程方法改善加工的质量、精度、效率及成本。本文针对现有研究工作的问题和局限性，结合航空企业飞机结构件制造现状及需求，对飞机结构件的数控编程技术进行研究。主要研究内容如下：（1）概述了飞机结构件数控加工的国内外研究现状，总结归纳了飞机结构件的制造特征，对飞机结构件制造特征进行了分类，并对几种常见飞机结构件的加工特征的加工工艺进行了分析。（2）构建了基于模型定义的飞机结构件三维模型,集成了分散在三维模型与二维图形中的所有设计和制造信息。并在此基础上针对飞机结构件不同复杂程度的加工特征，提出了一种基于图和痕迹的混合特征识别的方法，介绍了基于混合法的特征识别的具体方法及流程。（3）阐述了刀具轨迹规划的基本概念，介绍了槽腔特征和筋特征进退刀轨的规划，研究了槽腔底面加工的等距面刀位轨迹生成算法以及筋弯边斜角的计算，对一些相对难加工的加工特征的刀轨生成进行了优化。（4）利用CATIA CAA开发平台开发了槽腔和筋特征数控编程模块，并进行了仿真加工实验，实验证明基于MBD的飞机结构件数控自动编程的可行性。本文通过对基于模型定义的飞机结构件数控编程，使其实现了CAD/CAPP/CAM的一体化，满足了航空企业对加工飞机结构件提高效率的要求；另外区别于传统的数控加工，利用特征和MBD技术不但更有效地提高了加工质量的稳定性，而且更加有效地利用了前人的经验，减小了整个加工的周期，节约了成本。同时CATIA的二次开发为大批量的生产效率问题的解决，提供了一定的理论依据。