面向制造的飞机钣金零件数据集研究开发

面向制造的飞机钣金零件数据集研究开发

宋丽

航空工业沈阳飞机工业（集团）有限公司， 辽宁省沈阳市， 110034

摘要：在智能化生产和制造的自然环境中，对于无法在生产和制造环节中立即使用设计计划数据信息的情况，请对飞机钣金零件的生产和制造数据进行科学研究。根据智能化规则，结合钣金件生产加工技术的特点，分析了钣金件生产加工数据的范围，数据信息的组成和部件的关联性，总结了工作经验和专业知识，并提出了加工技术。根据每个生产和制造情况。在数据级别构造特征和数据信息表达形式，以便可以将设计计划数据信息平稳地更改为制造数据信息。开发并设计了在CATIA的自然环境中用于飞机钣金零件生产和制造的数据系统软件，组织并协调了系统的几何特征信息内容和非几何信息内容的分离与协调，完成了生产的快速集成和制造数据信息，并协助加工技术。员工提高了飞机钣金零件设计方案的生产率。

关键词：飞机钣金零件；数据集；研究开发

前言：钣金零件是飞机重要的组成部分，在高生产效率中，对后期零件以及整个机械的安装周期具有非常重要的影响。智能设计方案制造正在成为飞机研发，生产和制造的关键方式，飞机钣金零件的设计方案已经完全采用了三维实线模型和数据样本。众所周知，为此目的建立的三维模型不能在制造过程中立即使用。一方面，制造公司习惯于选择3D建模和2D照片发布的步骤来进行设计计划的生产和制造。 3D实体模型用于表达几何图形的特征。3D样图被转换为几个主要视图，规格，尺寸公差和注释。主控制芯片模块用于生产，加工和制造的全过程。以3D样本图为基础，以三维实体模型为参考。版本升级时，文档相关性和有效性的管理方法非常复杂。另一方面，在钣金零件的整个生产过程中有几个环节，并且必须创建从粗糙到成品的多个分布式数据库实体模型，以满足工艺技术，公共装配设计和CNC车床编程系统软件的要求。底层的初始设计计划数据信息无法立即用于当前的生产和制造问题解决系统软件。传统的钣金零件生产和制造方法以模具线条和图案等模拟输入为介质来进行数据和信息的传输，成形生产和加工，这要依赖于工作经验，并且生产和加工的失败率很高。使用智能技术可以改变钣金零件的生产过程。模拟输入传输逐渐被数据传输所取代。如何确保数据量的合理传输和升级以及确保其准确性已成为至关重要的问题。

1制造数据的定义和组成

在此阶段，设计计划人员尚无法在钣金零件的三维模型中表达必要的加工过程信息。将项目数据信息传送到制造单元后，处理过程人员还必须在项目数据中写入基本添加制造过程所需的信息内容。制造数据是指零件制造的整个过程，加工技术人员必须以制造过程为基础，并且零件设计计划数据信息中的加工技术标准也得到了根本提高。通过生产制造信息内容而生成的数据信息的组合^[1]。

1.1钣金生产和制造专业知识与制造专业知识的实体模型

根据数据信息的复杂性，钣金零件生产和制造数据信息可以分为两类：第一类是可以立即显示的数据信息，即零件结构的各种特征信息内容类型和叙述特征，包括零件生产和制造实体的模型，设计计划，制造企业，加工技术，原材料和其他信息内容。制造实体模型反映了在每个制造过程的整个过程中必须生产和处理的外观设计特征，例如加工技术能力，凸耳，加工技术孔和其他结构要素。成本管理和生产制造的不确定性规定，实体模型必须包含规格和尺寸公差信息。为了使三维实体模型成为生产和制造的唯一基础，要完成三维标记，可以选择使用基于模型的定义。除了描述几何图形的特征外，实体模型还包括标准公差注释，制造和信息管理。选择结构树对机构管理系统的数据信息进行分级分类，以完成数据信息的集成和统一。第二类是不能立即显示的数据信息，即钣金零件生产和制造中的工作经验和专业知识。由于钣金零件可以使用多种原材料，多种结构特征，多种成型方法和工艺，并且生产和加工的质量易受多种因素影响，因此有必要利用工作经验和工艺技术人员的专业知识来进行加工。解决困难。钣金零件的典型生产过程包括各种类型的技术过程，例如切割，成形，修改材料和测试。为了完成智能生产和制造，描述商品的数据必须满足整个制造过程的不同要求。必须针对切削，嵌套和成型的过程实体模型以及弹性调整的处理过程实体模型分别定义沿着加工过程的各个部分的过程流的制造数据的数据信息。根据科研成果和生产制造实体模型情况的专业知识，进行状态划分和参数化建模，过程性能分析和优化方法，将各种零件生产和制造实体模型的开发和设计转换为专用工具，最终获得生产和制造专业知识转换为生产和制造实体模型的一部分^[2]。

1.2几何信息与非几何信息

几何信息的内容是结构因素，是结构模型，主要参数和管束的融合。飞机钣金零件的外观设计平面图旋转曲面到随机倾斜面不等，但可以逐渐抽象为典型的结构类型。例如，整体壁板的典型结构类型包括基础材料和孔，口框。框架肋部分由梁端，长桁架，法兰，孔等组成，几何信息内容可以从底部数据信息逐渐分为几何图形因子层，结构类型层和情境实体模型层。几何图形因素层是外观设计和系统结构特征精度的基础，而结构因素层是实体模型在每种情况下的处理特征的基础。将专业知识转移到系统软件中，以完成自变量的参数化设计以及自变量的相关性。智能管理系统分别记录每个结构要素，并且在使用时，规范会驱动几何图形要素，以便可以根据处理技术法规将其添加到几何图形行为主题中。非几何信息内容是指不能立即反映出几何图形的特性的数据信息，它有助于表达和传达制造所需的信息内容。在产品模型中，可以使用各种文本，报告和功能树来指示键包含诸如内容描述，原材料，版本号和加工技术描述之类的信息内容。非几何图形信息内容和几何图形特征信息内容相互关联并且相对独立，并且一起形成详细的制造数据信息

^[3]。

2制造数据管理方法

生产和制造数据管理方法的关键是完成数据库的统一和生产和制造信息内容的快速重建。根据情况，特征几何因素和数据可以将数据分为四个级别。在情境层面上，钣金零件的生产通常由多个工艺流程组成，因此决定在生产和制造数据信息中存在多个情境，并且不同情境具有匹配的结构类型；特征级别，特征是指零件的几何特征以及几何图形特征的必要特征描述。特征不能单独存储，必须依赖行为主体的实体模型；几何图形因子层，几何图形特征由几何图形因子组成，该因子可以由实际的主要参数来驱动，并将相应的匹配涵洞或宏存储在系统软件中。数据信息层，此层专门是数据信息的组合。数据信息层将驱动器几何因子的数据信息和叙事特征或情况层的数据信息分开。系统软件的每个客户都可以根据数据信息智能管理系统浏览管理方法的第二层（功能层）和数据信息层的描述性信息内容，并完善生产和制造专业知识。此外，完成数据和信息的共享并继续扩展^[4]。

结论：通常，用于飞机钣金零件数据开发的系统软件是基于钣金生产和制造知识库系统，并且选择了集成管理方法来完成生产和制造专业知识的积累和再生产，并使其标准化。设计过程和信息内容确保了钣金零件的质量；快速的生产和制造数据以及专用工具减少了加工人员的无效劳动，并提高了飞机钣金零件的生产率。

参考文献

[1]王海晨,梁春,沈建新.面向制造的飞机钣金零件数据集研究开发[J].机械制造与自动化,2017,46(04):98-100.

[2]闻战胜. 飞机钣金件数字化检测中的模型配准技术研究[D].南京航空航天大学,2016.

[3]葛闪. 飞机钣金零件点云测量数据处理与分析技术研究[D].南京航空航天大学,2014.

[4]冯冰. 基于多态模型的飞机钣金零件制造模型数据管理[D].西北工业大学,2007.