目前很多新项目(如Boeing787、MRJ 和 C919 等)都采用基于模型定义技术(Model Based Definition,MBD)。对于飞机设计,以全三维的 MBD 模型为数据源,传递给下游的工艺、质量和供应商使用;对于飞机制造,由于交付时间压力,大量新工艺的产生,迫使企业采用先进制造技术,引进自动化设备提高装配质量,缩短装配周期,改进生产率。而这些设备(如数控机床、机器人、柔性工装和激光跟踪仪)基本都是数字驱动的;对于工艺设计,二维工艺规划方法不能直接利用全数字化 MBD 模型,需要手工维护大量 3D 到 2D 转换等不增值环节,缺少工艺验证手段,编程停留在手工阶段。当工程更改频繁时,难以准确、高效地将 MBD 模型的数字量传递到数字化设备。 二维工艺规划方法与上游的全三维数字化设计和下游的先进制造工艺及装备已不相适应,逐渐成为数字化制造瓶颈,针对飞机全数字化MBD 模型定义,需要一种直接基于几何和特征的工艺规划方法和自动编程工具,能进行工艺验证,提高数字设备程序编制的质量和效率。本文探讨了基于 MBD 的飞机数字化工艺规划、验证和执行技术。首先提出一种基于 MBD 的数字化制造与生产技术框架,然后建立了支持设计,工艺和质量的 MBD 模型体系及相应的数字化制造与生产系统,最后分析了基于 MBD 的数字化工艺规划在方案设计、详细设计和生产研制阶段的一般流程。希望能为解决基于 MBD 的数字化制造与生产技术问题提供一些思路。 基于 M BD 的飞机数字化制造与生产技术框架 本文提出了一种飞机数字化制造框架,主要包含数据、工具和流程 3个层次,如图 1 所示。 数据层作为飞机和资源数字化定义的单一数据源,是数字化制造的基础。其底层是支撑 MBD 技术体系的基础数据库,如产品标准件库、工装标准件库、紧固件库、工艺参数库等。中间层是产品、工艺和资源的行业构型库,代表典型的部件结构、工艺流程和工装结构。顶层是对应于产品研制各个阶段的设计 MBD 模型、工艺 MBD 模型和质量 MBD 模型。工具层包括支持 MBD 技术体系的工具集和数字化设备,是数字化制造的支撑。其底层是 PDM/ERP 层,中间层是基于MBD 的产品、工艺和生产现场管理系统,顶层是基于 MBD 的产品/工装设计工具和工艺设计工具,以及指令执行终端、数字化生产设备终端(如自动钻铆机)和检验终端(如激光跟踪仪)。 流程层包含基于M BD 的工艺规划、规划和执行的方法和流程,是数字化制造的核心。工艺规...