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摘 要：結(jié)合當今航空制造業(yè)的現(xiàn)狀，敘述計算機技術(shù)在航空制造業(yè)的發(fā)展狀況，并就數(shù)字化設計技術(shù)，集成技術(shù)，數(shù)控加工技術(shù)，虛擬制造技術(shù)等方面進行闡述。a

關(guān)鍵詞：航空制造；計算機技術(shù)；應用

隨著上世紀60年代以來信息工程的迅猛發(fā)展，航空工業(yè)也發(fā)生了巨大的變化，與傳統(tǒng)的制造技術(shù)相比，現(xiàn)代航空制造業(yè)具備數(shù)字化、無余量、無紙化、集成化、國際化、高精度、高度協(xié)同等新特點?？梢哉f在航空制造業(yè)的每一個角落都有計算機的身影，現(xiàn)代信息技術(shù)正以其獨特的方式推動航空工業(yè)的發(fā)展。

在F35（聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機）的設計制造過程中，通過采用集成化信息管理平臺，設計制造都可以進行異地數(shù)字化合作，最終實現(xiàn)：設計時間減少了50%，制造時間減少了66%，備件減少了50%，維護減少了50%，制造成本減少了50%，年交付量500架。可以說F35的設計生產(chǎn)過程達到了目前航空制造數(shù)字化的最高水平。

文章從以下幾點就計算機技術(shù)在航空制造業(yè)中的應用。

1 數(shù)字化設計技術(shù)

以飛機裝配工藝為例，過去采用樣板、模線、樣件等模擬量傳遞方式，效率，準確度，產(chǎn)品質(zhì)量都比較低。而現(xiàn)在基于計算機的先進裝配協(xié)調(diào)方法采用了數(shù)字量傳遞的方式，效率，準確度都有很大提高。然而無論是哪種裝配，協(xié)調(diào)工藝都決定于其設計。因此要提高裝配，協(xié)調(diào)工藝必須從設計入手。

數(shù)字化設計技術(shù)以CAD/CAM技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫技術(shù)和信息集成技術(shù)發(fā)展等為基礎，主要內(nèi)容有產(chǎn)品數(shù)字化定義、虛擬裝配和并行技術(shù)等。產(chǎn)品數(shù)字化定義是應用計算機來描述和定義產(chǎn)品的研制，它的目的是對在產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化過程中所包含的信息進行定義和描述，以及這些信息之間的相互關(guān)聯(lián)。產(chǎn)品數(shù)字化裝配是指對已進行數(shù)字化定義的產(chǎn)品零部件通過計算機實體進行虛擬裝配，確定航空部件的配合是否符合尺寸，配合要求是否存在超差等等。使在設計過程中的可能不合理因素減到最少，從而減少在制造過程中的更改與返工。由于采用了數(shù)字化設計技術(shù)，使波音777研制周期縮短了一半，降低了25%的成本，減少了75%的出錯與返工率，產(chǎn)品質(zhì)量得到了大幅度提高。并在波音777飛機開發(fā)與制造過程中的成功應用，使數(shù)字化設計技術(shù)的重要性得到充分認識。

2 集成技術(shù)

由于航空產(chǎn)品有研制周期長，結(jié)構(gòu)復雜，制造精度要求高，產(chǎn)品使用期長，售后情況復雜，研發(fā)生產(chǎn)合作國際化等特點，因此集成技術(shù)顯得尤為重要。作為集成制造技術(shù)的重要組成部分，計算機集成制造技術(shù)通過計算機技術(shù)將CAD、數(shù)控編程、數(shù)控加工等原本各自獨立的環(huán)節(jié)整合為一個有機整體，以達到提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短制造過程，減少生產(chǎn)成本的目的。

現(xiàn)代集成技術(shù)包含有信息集成、過程集成和企業(yè)間集成。通過現(xiàn)代集成技術(shù)可實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、全球化制造。完成波音777研發(fā)生產(chǎn)后波音公司，開始實施DCAC/MRM（飛機結(jié)構(gòu)設計與控制/制造資源管理），以達到從用戶訂單、設計制造、最終到交付使用的統(tǒng)一信息和過程管理的目的?，F(xiàn)代集成技術(shù)可以解決以前單一數(shù)據(jù)源方面存在的問題，統(tǒng)一管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)、生產(chǎn)管理過程數(shù)據(jù)。確定信息的完整性、唯一性、協(xié)調(diào)性、有效性、無冗余和安全性。將資源管理、設計、制造、銷售、服務等5個過程的信息整合為一體。

3 數(shù)控加工技術(shù)

先進的數(shù)控加工技術(shù)是當代航空制造業(yè)中一個重要的組成部分，也是柔性制造技術(shù)的基礎。隨著我國近年來大量新機研制項目的開發(fā)，大量的業(yè)務都需要國際間合作，各航空企業(yè)所保有的數(shù)控機床總量已大幅度增加，通過數(shù)控機床加工的零件數(shù)量明顯增多。在航空制造所涉及的零部件主要特點是結(jié)構(gòu)復雜、零件數(shù)量多，表面形狀復雜。因此加工技術(shù)難度很大，在此需求背景下，對航空行業(yè)的數(shù)控加工技術(shù)水平有很高要求。為實現(xiàn)這一要求，以特征技術(shù)為基礎的針對飛機零部件和發(fā)動機機構(gòu)件的CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)技術(shù)，分布式的DNC技術(shù)，CAP智能化技術(shù)，網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫以及相應的數(shù)據(jù)管理技術(shù)，車間生產(chǎn)組織、管理調(diào)度技術(shù)有了很大的提高。

4 虛擬制造技術(shù)

虛擬制造的實質(zhì)是通過相關(guān)軟件在計算機中的制造，可在計算機中演示完整的制造過程。通過虛擬制造可以驗證制造過程的安全性，并且可以進一步優(yōu)化生產(chǎn)方案。從而保證設備與操作人員的安全，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)工期，提高生產(chǎn)效率。

5 計算機技術(shù)在常規(guī)成形領域中的應用

作為最早于計算機技術(shù)相結(jié)合的行業(yè)，計算機技術(shù)明顯地推動著航空制造工業(yè)各方面的改變。

計算機技術(shù)在航空部件制造的三大傳統(tǒng)工藝（鈑金、機械加工、鉚裝）中的廣泛應用，航空制造技術(shù)水平有很大進步。飛機鈑金件往往具有結(jié)構(gòu)體積大，質(zhì)量輕的特點，而且大部分飛機結(jié)構(gòu)中的鈑金部分是保證飛機氣動外形的重要組成，其加工水平直接決定了飛機的氣動性能。然而以蒙皮加工為例，傳統(tǒng)的蒙皮拉形機往往以人工操作為主，加工質(zhì)量取決于操作員的熟練度與技術(shù)水平，導致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。不過隨著大量采用數(shù)控技術(shù)的蒙皮拉形機的投入使用，產(chǎn)品質(zhì)量得到穩(wěn)定保障。在傳統(tǒng)的機械加工方面，大量地對先進數(shù)控設備進行采用，使飛機零部件中的復雜表面加工，如發(fā)動機葉片的生產(chǎn)效率大大提高。在傳統(tǒng)的飛機連接技術(shù)中主要采用鉚接等方法，同時也導致了疲勞壽命低，密封性差等。而隨著對真空電子束焊，激光焊等先進連接技術(shù)的研究，可以有效地改善機體結(jié)構(gòu)的各項力學性能。

6 結(jié)束語

隨著社會的進一步發(fā)展，航空制造業(yè)面臨著環(huán)保，節(jié)能，輕量，可靠等更高更多的要求，只有與各領域、各項先進的技術(shù)相結(jié)合，才能滿足社會需求。計算機技術(shù)的發(fā)展日新月異，航空制造業(yè)只要充分利用各項計算機新技術(shù)，就一定能提高技術(shù)水平和生產(chǎn)實力。

參考文獻

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