摘 要：在MBD技術的支撐下對樣板應用的研究，可以將三維模型中的數(shù)據(jù)用二維工程圖紙的方式表達出來，將產品的數(shù)據(jù)信息用平面的方式表達出來，保證數(shù)字量傳遞、制造和協(xié)調的準確度，避免標準樣件在過度環(huán)節(jié)花費太多的時間，縮短協(xié)調的路線和時間，從而節(jié)省整個樣板生產周期，提高工作效率。樣板設計人員可以通過發(fā)揮樣板直觀、經濟、簡便的特點，提高MBD條件下樣板為飛機等機械的服務質量。

關鍵詞：MBD技術；樣板；應用；新途徑

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.224

0 引言

在傳統(tǒng)的飛機樣板制作過程中，是以模線樣板生產作為生產飛機的主要步驟，因此模線樣板的制作進度直接影響了新飛機的出廠周期。飛機上的零件種類很多，因此在樣板制造的過程中也會涉及很多樣板品種的選擇，在飛機的制造過程中，樣板發(fā)揮著主導的作用。隨著MBD技術的成熟與發(fā)展，我國在飛機樣板的制作中，積極采用三維模型加二維數(shù)據(jù)的形式，建立數(shù)學模型，提高飛機制造效率。因此在MBD條件下，樣板的應用空間還很大。

1 MBD技術條件下樣板研究的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的工程圖紙相比，MBD技術擁有巨大的優(yōu)勢，樣板應用在此基礎上發(fā)揮最大的作用。主要有八大點：第一，MBD數(shù)據(jù)集是樣板生產環(huán)節(jié)中的單一數(shù)據(jù)來源，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)不吻合、成本高的現(xiàn)象；第二，MBD技術可以展現(xiàn)樣板的三維空間動態(tài)，直觀的表達樣板造型，尤其是一些有曲面的樣板；第三，可以促進研制人員對樣板設計的表達，可以讓生產人員更加準確的把握樣板設計的核心技術，更精確的制作樣板；第四，可以更好的實現(xiàn)新型技術和產品的制造和加工；第五，MBD技術真正的實現(xiàn)了樣板產品數(shù)字化定義，使產品在加工、裝配、測量和檢驗的過程中實現(xiàn)高度的集成，生產人員即使在脫離圖紙的情況下，也能進行產品的順利制造和檢驗；第六，MBD技術借助CAD系統(tǒng)具備的隱藏、移動、旋轉和縮放等功能，使得樣板產品信息可以更加簡潔、有效存取、管理和展示；第七，基于MBD技術的制造技術采用數(shù)字化研制體系，可以準確、高效的傳遞樣板產品信息，可以避免在后期生產過程中生產人員閱讀、輸入產品信息的流程，減少產品研制過程中由于人為因素導致的操作失誤，減少重復性勞動，提高整體生產效率；第八，在MBD技術條件下，樣板應用研究可以給研發(fā)人員帶來三維模型和二維數(shù)據(jù)對應，可以促進研發(fā)人員更準確的把握產品的信息。

2 MBD技術條件下隔板定位樣板的應用研究

在飛機的裝配過程中，傳統(tǒng)的方式是通過在平面或近似平面的壁板上進行，主要是采用工裝，一般要花費大量的設計時間、消耗大量的材料、延長加工時間。而在MBD技術條件下的隔板定位樣板的設計可以利用三維模型進行模擬試驗，得到精確的二維工程圖紙數(shù)據(jù)，然后進行數(shù)字化生產，得到的產品用于飛機制造的時候也會有更高的利用率。在MBD技術的支撐下，將10到15天的設計研制周期縮短為1到2天，大大縮短了前期的設計時間，同時解決隔板間間距小的問題，隔板定位樣板已經可以取代裝配工裝，達到隔板安裝的要求。隔板樣板以其簡便、經濟、實用的特點，廣泛的用于航天制造業(yè)中。

3 MBD技術條件下裝配檢查樣板的應用研究

在飛機的某些大型零件安裝之后，需要對其在實際操作中的性能進行檢測，需要非常精準的數(shù)據(jù)進行對比，而這些專業(yè)要求高的工作必須由專業(yè)的技術人員完成，因此占用大量的專業(yè)人員，增加飛機制造過程中的技術和人工成本，一旦檢測不合格，又要花費大量的時間去更換，浪費大量的人力、物力和財力。而裝配檢查樣板在設計時間上占有足夠的優(yōu)勢，減少加工周期，還可以更準確的進行幾何形狀、定位尺寸的檢查，關鍵是每個操作人員都可以使用，后期檢查的過程中，不需要太多的技術要求。

裝配檢查樣板的設計需要借助CATIA軟件，將需要檢查的數(shù)學模型裝配在同一個catproduct中，樣板的造型取自飛機外緣形狀，保障檢查工作環(huán)境的安全。采用20#的冷軋鋼板制作裝配檢查樣板，可以提高裝配檢查樣板的使用效果。

4 MBD技術條件下型材類零件外形樣板的應用研究

科技的進步帶動數(shù)字化的進程，航天事業(yè)也積極引用數(shù)字化技術，提高了產品的質量和生產效率。在飛機零件制造過程中，經常會遇到一些曲面零件的加工，但是由于曲面的尺寸把握的高難度，時間生產中就會出現(xiàn)很多廢品，浪費了不少資源。目前對這種曲面零件的制作還很難進行數(shù)控加工，因為很難找到零件的原點，定位的時候也比較困難，生產的進度很難掌控。因此在這類零件加工中還是建立傳統(tǒng)的平面數(shù)模。

這種帶有曲面零件的外形樣板的設計不同于以往的外形樣板的設計，是在展開數(shù)字模型的基礎上進行外形樣板的設計。科研技術人員根據(jù)工程數(shù)據(jù)將數(shù)字模型展開，得到準確的數(shù)據(jù)，再進行重新建模的工作，外形樣板的模型可以提高曲面零件的精確度。外形樣板是加工全面零件的重要依據(jù)，各項數(shù)據(jù)的建立和表達都需要十分的準確和清晰，最大程度的節(jié)省飛機制造的周期，提高飛機產品出廠時的質量。

5 MBD技術條件下模線樣板的應用研究

國內外在軍機生產中普遍運用MBD技術，新技術條件下，模線樣板的應用價值也得到充分的發(fā)揮。模線樣板作為檢驗產品質量的依據(jù)可以為檢測帶來更加直觀、簡便和準確的數(shù)據(jù)；作為大型零件的配置工作來說，可以更加經濟、輕便；作為加工高難度的小型零件來說，可以準確的控制零件的尺寸和造型。模線樣板技術還可以運用到更多零件的加工、配置、檢查和工作中，需要技術人員不斷挖掘新的價值，借助MBD技術的力量，簡化飛機制造過程，縮短生產周期，提高工作效率和質量。

6 總結

隨著科學技術的發(fā)展，產品數(shù)字化改革已經成為大勢所趨，三維數(shù)學模型加二維工程圖紙的生產方式逐漸替代二維圖紙的生產模式，讓生產前線的制造人員可以更好的領會技術人員表達的意圖，準確的進行產品的加工與制造。在樣板生產過程中積極采用MBD技術，可以為飛機、航天器的發(fā)展奠定堅實的基礎，促進我國航天事業(yè)的發(fā)展。

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