基于数字化制造技术的航空发动机装配质量控制研究

基于数字化制造技术的航空发动机装配质量控制研究

赵春雷、杜田雅、娄超、朱林、田茂福、邓宇、张浩、李子文

中国航空工业有限公司  湖南株洲  412000

摘要：随着数字化制造技术的发展，航空发动机装配质量控制面临着新的挑战和机遇。数字化制造技术具有数据集成、虚拟仿真和智能化决策等特点，为航空发动机装配质量控制提供了新的手段和方法。然而，航空发动机装配质量控制涉及到多个关键因素，包括设计、制造、装配工艺和质量检验等。因此，本文旨在研究基于数字化制造技术的航空发动机装配质量控制，提出相应的应用策略，以提高装配质量和降低成本。

关键词：数字化制造技术；航空发动机；装配质量控制

一、引言

本文研究基于数字化制造技术的航空发动机装配质量控制。首先介绍了数字化制造技术的特点，包括数据集成、虚拟仿真和智能化决策等。然后分析了航空发动机装配质量控制的关键因素，包括设计、制造、装配工艺和质量检验等。接着提出了数字化制造技术在航空发动机装配质量控制中的应用策略，包括设计阶段、制造阶段、装配阶段和质量检验阶段的质量控制策略。最后，总结了本文的研究成果，并展望了未来的研究方向。

二、数字化制造技术的特点

数字化制造技术具有以下几个特点。首先，数据集成是数字化制造技术的核心特征之一，它通过整合和共享各个环节的数据，实现全面的信息流动和共享。其次，虚拟仿真技术可以在数字环境中进行各种模拟和实验，从而减少实际试验的次数和成本，并提前发现和解决问题。再次，数字化制造技术具备智能化决策的能力，通过分析和处理大量的数据，实现智能化的决策和优化。此外，数字化制造技术还具有灵活性和可扩展性，可以根据需求进行快速调整和扩展。总体而言，数字化制造技术的特点包括数据集成、虚拟仿真、智能化决策、灵活性和可扩展性，这些特点为航空发动机装配质量控制提供了新的手段和方法。

三、数字化制造技术的航空发动机装配质量控制的关键因素

3.1 设计因素

在航空发动机装配质量控制中，设计因素是至关重要的。首先，设计阶段的质量控制需要考虑发动机的功能要求和性能指标，确保设计满足相关标准和规范。其次，设计的合理性和准确性对于装配质量的控制至关重要，包括零件的几何形状和尺寸的精确度、材料的选择和特性等。此外，设计阶段还需要考虑装配过程中的可操作性和易装配性，以减少装配过程中的错误和损坏。数字化制造技术可以通过虚拟仿真和数据集成，提供更准确和可靠的设计数据，帮助优化设计过程，提高装配质量。

3.2 制造因素

在制造过程中，材料的选择和加工工艺对于装配质量有着重要影响。合理选择材料，并确保其质量和性能符合要求，可以提高装配质量。同时，制造过程中的加工工艺也需要精确控制，包括零件的加工精度、表面质量和尺寸控制等。数字化制造技术可以通过数据集成和智能化决策，优化制造过程，提高装配质量。

3.3 装配工艺因素

装配工艺的合理性和准确性直接影响装配质量。包括装配顺序的确定、零件的配合和连接方式的选择等。数字化制造技术可以通过虚拟仿真和智能化决策，优化装配工艺，提高装配质量。此外，装配过程中的操作规范和培训也是关键因素，需要确保操作人员具备足够的技能和经验，以保证装配质量。

3.4 质量检验因素

质量检验需要对装配过程中的关键参数和指标进行检测和验证，以确保装配质量符合要求。数字化制造技术可以通过数据集成和智能化决策，提供更准确和可靠的质量检验数据，帮助实现自动化和智能化的质量检验，提高装配质量的可靠性和效率。质量检验过程中的设备和工具的准确性和可靠性也是关键因素，需要进行定期的校准和维护。

四、数字化制造技术在航空发动机装配质量控制中的应用策略

4.1 设计阶段质量控制策略

数字化制造技术可以通过虚拟仿真和模拟技术，对发动机的设计进行全面的评估和优化。通过建立数字化模型和进行仿真分析，可以提前发现潜在的装配质量问题，并进行相应的改进和优化。此外，数字化制造技术还可以实现设计数据的集成和共享，确保设计数据的准确性和一致性。

4.2 制造阶段质量控制策略

通过建立数字化工厂和制造执行系统，可以实时监测生产过程的各个环节，并进行数据分析和处理。通过数字化制造技术，可以提高生产过程的稳定性和一致性，减少人为因素对装配质量的影响。

4.3 装配阶段质量控制策略

在装配阶段，数字化制造技术可以实现装配过程的数字化管理和控制。通过数字化工艺规程和装配工艺模拟，可以确保装配过程的准确性和一致性。数字化制造技术还可以实现装配过程的自动化和智能化，减少人为错误和提高装配效率。

4.4 质量检验阶段质量控制策略

建立数字化检验系统和使用传感器和图像识别技术，可以实现对装配质量的实时监测和评估。数字化制造技术还可以实现质量数据的集成和分析，为质量问题的追溯和分析提供支持。

数字化制造技术在航空发动机装配质量控制中的应用策略包括设计阶段的质量控制、制造阶段的质量控制、装配阶段的质量控制以及质量检验阶段的质量控制。通过数字化制造技术的应用，可以提高装配质量的准确性、一致性和效率，为航空发动机装配质量的提升提供支持。如表1所示

表1：数字化制造技术在航空发动机装配质量控制中的应用策略

结束语

本文研究了基于数字化制造技术的航空发动机装配质量控制，提出了相应的应用策略。数字化制造技术的应用可以提高装配质量和降低成本，对于航空发动机制造行业具有重要意义。未来的研究可以进一步探索数字化制造技术在其他领域的应用，并优化质量控制策略，推动航空发动机装配质量的持续改进。

参考文献

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