《飞机结构全三维设计制造技术》围绕飞机研制中结构数字化设计制造技术的发展和应用,阐述了基于全三维信息相关模型的设计制造一体化的飞机研制体系,从全生命周期数据管理、信息集成、工艺设计、工装设计等多方面描述了基于三维模型的研制模式,指出了如何整合设计制造数据集等需要重点关注的问题及其解决途径。同时重点介绍了面向飞机快速研制时如何以全三维信息相关模型为核心,集成设计、制造、检验等研制过程的三维信息,贯穿于型号研制相关的整个设计、制造和检验过程,以实现飞机研制过程的信息集成、过程集成、系统集成,提高飞机的研制效率和质量,支撑飞机的快速研制,对我国航空制造业技术水平的提高具有指导意义。
《飞机结构全三维设计制造技术》可供从事飞机结构设计、制造和相关技术管理,以及信息化技术支持的人员使用。
飞机结构设计制造技术是航空产业的重要组成部分,航空产品的研制涉及数量庞大的零组件、关系复杂的各类系统,其苛刻的设计追求、更短的研制周期,对飞机设计与制造技术提出了新的挑战。
数字化技术的迅速发展和广泛应用,使传统的航空产品研制过程发生了根本性的变革,大幅度提高了航空产品的设计制造技术水平,缩短了研制周期。国外先进企业非常重视数字化技术在设计制造领域中的研发与应用,更加强调数字化对先进技术的牵引和推动作用。当前国际领先的航空数字化设计制造技术,已经覆盖了产品研制的全生命周期,从概念阶段的设计构想、面向制造与维护的设计制造,直至后续改进与服务支持,都实现了组织、流程、方法、手段、规范等模式的创新。
在我国航空产品研制中,数字化设计制造技术经历了从数字化技术的单项应用,到系统集成、设计制造协同和产品全生命周期数据管理的转变,产品数字化定义技术、产品数据管理技术、数字样机技术、数字化工艺与虚拟装配技术等得到了较深入的应用,并取得了显著的经济效益,但与国际尖端水平相比还存在着一定的差距。
本书集航空工业多家单位的技术专家和国内多所著名高校科研骨干之力,对飞机结构全三维设计制造技术进行了系统梳理,诠释丁基于全三维信息相关模型的设计制造一体化的飞机研制体系,从全生命周期数据管理、信息集成、工艺设计、工装设计等多方面描述了基于三维模型的研制模式,指出了如何整合设计制造数据集等需要重点关注的问题及其解决途径。
本书共分10章,从产品设计、工艺设计、协调与容差、装配仿真、工装设计、三维检验、生产执行、信息集成与数据管理8个方面,系统而详尽地介绍了以全三维信息相关模型为核心,集成研制过程的三维信息,并行协同地开展航空产品的设计、制造和检验工作。最后,结合当前“工业4.0”的提出,阐述了数字化设计制造技术的发展方向。本书以基本概念、原理和方法为基础,以关键技术和应用技术为主干,内容选择力求实用性、综合性和先进性。
本书编写过程中得到了项目团队成员以及设计制造一线技术人员的大力支持,在此谨向他们表示由衷的谢意。
数字化设计制造技术正处于高速发展阶段,由于编者水平和经验所限,疏漏之处在所难免,恳请读者批评指正,编者在此表示衷心的感谢!
第1章 全三维设计制造技术概论
1.1 全三维设计制造技术
1.2 三维设计制造技术的历史与现状
1.2.1 国外研究状况
1.2.2 国内研究状况
第2章 全三维产品设计
2.1 综述
2.2 全三维产品定义
2.2.1 三维信息架构
2.2.2 三维设计模板
2.3 基于知识工程的产品方案智能设计方法
2.3.1 多类型知识的统一表达方法
2.3.2 基于混合知识表示的推理技术
2.3.3 基于过程驱动的知识处理框架
2.3.4 知识模块在产品方案智能设计方法中的应用
2.3.5 知识模板在产品方案智能设计方法中的应用
2.3.6 知识模板在产品方案智能设计方法中的重用
2.4 关联设计
2.4.1 关联关系分类及特点
2.4.2 模型关联信息的管理策略
2.4.3 关联设计应用
2.4.4 关联设计原则
2.4.5 使用关联设计方法的基本流程
2.5 参数化设计
2.5.1 三维参数化特征驱动设计
2.5.2 零部件变型设计及设计重用
2.5.3 典型模型库构建
2.6 装配设计
2.6.1 零件的装配设计
2.6.2 标准件的装配设计
2.7 模型质量检查
2.7.1 概述
2.7.2 总体需求
2.7.3 功能实现
2.8 设计基础数据库
2.8.1 材料库
2.8.2 标准件库
2.8.3 技术条件库
第3章 全三维工艺设计
3.1 综述
3.2 工艺设计系统
3.2.1 概述
3.2.2 三维工艺模型的构建
3.3 功能实现的技术方案
3.4 工艺设计系统的集成接口
3.5 工艺设计资源库和知识库的连接
3.6 三维工艺可视化表达
3.6.1 基于轻量化模型的路径规划
3.6.2 轻量化装配工艺文件的生成
3.6.3 SpinFire三维轻模型开发
3.7 三维工艺设计功能模块的构建
3.8 三维工艺数据管理
3.9 工艺知识库构建与基于知识的工艺决策
3.9.1 概述
3.9.2 工艺知识推理
3.9.3 基于知识的工艺推理决策
3.9.4 复材工艺智能决策
3.9.5 装配工艺智能决策
3.9.6 基于知识的机加工序流程设计技术
3.9.7 基于知识的机加工艺决策
3.9.8 基于知识的钣金工序流程设计技术
3.10 装配工艺设计
3.10.1 概述
3.10.2 产品装配信息分析
3.10.3 基于IDEFlx的装配工艺信息模型构建技术
3.11 机加工艺设计
3.11.1 机加工艺信息化建模
3.11.2 基于三维工艺全信息模型的可视化制造体系
3.11.3 三维工艺全信息模型定义
……
第4章 数字化协调、容差分配与精度控制技术
第5章 装配仿真技术
第6章 全三维工装设计
第7章 基于全三维信息相关模型的检验
第8章 基于全三维信息相关模型的生产执行技术
第9章 全三维信息集成与数据管理
第10章 技术展望
参考文献