先进制造技术在航空领域中的应用ppt课件

1、先进制造技术在航空领域的应用，课程：路冬，1，PPT学习交流，课程介绍和进度安排，课程特征：阐述先进制造技术在航空领域的应用课程性质：制定专业任课、航空科学的基本概念， 扩大知识面课程授课时间： 20学时课程考核方式：平时考核30期末考核770 PPT学习交流，为满足背景、国防建设和国民经济发展的需要，作为航空科技工业主要产品的现代飞机和引擎正在向高性能、高减量、长寿命、高可靠性、舒适性和低制造成本的方向发展4、PPT学习交流，要求背景、航空器和发动机结构进一步一体化，零配件大型化，大幅度减少零配件数量，减轻零配件间连接引起的重量，避免连接引起的应力集中，提高结构寿命和结构可靠性减少零配件个数

2、，也能大幅度减少工装数量和加工工装的工时，制造5、PPT学习交流，第一章，21世纪航空先进制造技术，6、PPT学习交流，1.1先进制造技术的含义，先进制造技术是相对概念。 首先，我们来看看是否应用新结构、新材料和新原理能否给制造技术带来新的突破。 信息化和数字化是融入其中的重要手段。 7、PPT学习交流，1.1随着先进制造技术意义、信息技术的迅猛发展，数字化协同建设与基于网络的系统集成技术发展迅速，下一代CADCAPPCAM系统发展迅速，残奥仪表化、变量化设定纠正技术已进入实用阶段，设备纠正制造的数字化与智能化程度不断提高8、PPT学习交流，推进先进航空制造技术的发展一是从技术发展规律出发，二

3、是从要素出发，结构、材料和原理等要素出发。 制造业是一个改变形态和性能的行业，所以工作的对象是物质、材料、资源。 基于这些个因素，21世纪的先进制造技术应包括以下三个方面： 9、PPT学习交流，一、新构造的制造技术随着新机型、新引擎、新设备的出现，一些具有新构造的产品和应用新原理加工的技术必然出现。 微机电产品。 1 .一种微型飞机，其特征在于，发动机由通过光蚀刻在电路基板上被蚀刻的转子和定子构成。 在整体上只有蜜蜂大小的微型机器人中，驱动装置的制造技术是高超的。 10、PPT学习交流，二、新材料的制造技术新世纪的新材料不断涌现，需要用创新的制造技术加工，这是先进制造技术必须解决的问题。 例如

4、，发动机的叶片纳米绝热涂层的问题是，如果是原子排列整齐的涂层，则绝热热效应高，如果原子排列差，则效果差。 的双曲馀弦值。 11、学习PPT通信，二、新材料的制造工程师们需要在真空容器中，用隧道显微镜观察分子和原子的排列，用原子回形针移动原子。 作为碳纳米材料的碳纳米管自身的制造、如何在碳纳米管上建构零配件等也是新材料引起的先进制造技术问题。 12、PPT学习交流、三、基于新原理产生的先进制造技术，如激光加工技术等。 新的成型技术发展迅速，不仅有激光切割，还有激光粉末成型，可以用喷漆枪制作零配件。13、PPT学习交流、1.2航空制造技术的作用、航空制造技术为产品提供服务。 人们常说设计是基础，材

5、料是基础，制造是手段，试验是保障。 作为这一手段的航空先进制造技术，影响着航空武器装备和民用航空器以及国民经济的发展，有时具有决定全球的重要作用。航空先进制造技术的作用和地位集中体现在以下方面：14，PPT学习交流，(1)从加速飞机发展的重要技术基础飞机发展历史来看，飞机的改装总是伴随着新材料、新构造、新技术、新技术的重大突破飞机的发展不断促进材料和制造技术的发展，材料15、PPT学习交流，(2)提高航空器性能先进制造技术提高航空器性能，确保航空器的高精度、高质量、高可靠性和安全性。 随着飞机性能的提高，其结构越来越复杂，精度要求也越来越高。 每当航空发动机新一代，主要零配件的尺寸精度、形状精

6、度、装配精度都需要提高12个等级，16、PPT学习交流，(2)提高航空器性能第三代航空发动机的主要零配件精度从毫米级提高到微米级，飞机装备的主要零配件精度从微米级发展到纳米级这样高的精度，仅靠普通的制造设备、工人的技艺和经验是做不到的。17、PPT学习交流、(3)缩短飞机研发周期20世纪70年代以来，计算机数控加工技术和计算机辅助设备修订制造一体化(CADCAM )技术的发展及其在设备修订和制造中的应用，使飞机的生产形态发生了质量的变化，大大缩短了研发周期，大大缩短了飞机、18、PPT学习交流，如1990年代，美国空军要求缩短下一代飞机的研发周期13l2，成本降低2530美元，在短时间内开发经

7、济实惠的高性能航空武器。 19、PPT学习交流，美国F-35联合进攻战战斗机是实现“短周期、低成本”要求的高性能经济的第四代作战飞机。 采用先进的数字化异地联合修订制造技术，研发周期缩短了50个，制造时间缩短了66(15个月到5个月)。 20、采用PPT学习交流、先进的数字场外协同制造技术的美国F-35联合进攻战战斗机，21、PPT学习交流，(4)降低成本的重要手段是随着飞机性能的提高，飞机成本继续上升。 在激烈的市场竞争中，飞机制造商只有持续降低飞机价格才能争取市场优势。 根据22、PPT学习交流、(4)降低成本的重要手段修订，在航空器总成本中制造成本约占50。 工业发达国家飞机生产经验表明

8、，采用先进制造技术是降低飞机成本的最有效途径。23、PPT学习交流，美国空军为下一代作战飞机制定“低成本先进结构制造”修订，实施该修订可将音速两倍的战斗机结构重量减轻30%，将成本降低50%。24、PPT学习交流，1.3航空先进制造技术的发展方向，今后二、三十年，不管是军机还是民用飞机，首先要降低机身结构重量，提高性能，提高结构效率。 大多数时代飞机的相对结构效率提高在10左右，制造技术首先需要满足结构效率的需要。 25、PPT学习交流，其次，飞机的发展很大程度上依赖于动力，提高单位推力，即提高推进比，这依赖于透平机前温度，温度的上升带来了一系列制造技术问题。 26、PPT学习交流、第三、可靠

9、性。 军机的总寿命可能达到60008000 h，民机可能达到60000h。 因此，正在推进关于提高航空器可靠性的一系列研究。27、PPT学习沟通，第四，降低成本。 例如，美国的两种第四代作战飞机f122和F-35，f122的售价为每架1亿美元，而f35只有30004000万美元。28、PPT学习交流，为适应飞机发展的新趋势，航空制造技术要降低成本，缩短研发周期，立即投入试机和成品。21世纪的先进航空制造技术有： (1)快速响应技术；(2)减量相关的制造技术；(3)提高可靠性的制造技术；(4)高精度的制造技术；(5)难加工材料的加工技术；(29 ) PPT学习交流，第2章中快速发展的2.1数字化

10、制造技术的内涵和特征，与传统的研究开发技术体系相比，数字化制造技术体系1 .产品数字化：产品数字化建模与预载荷及并行产品定义2 .设定修订数字化：多样化共享飞机配置的定义与控制、模块设定修订，采用整体零配件，减少个别零配件31，PPT学习交流，3 .试验数字化：设定修订功能手板模型和性能手板模型， 减少或简化实物试验4 .制造数字化：采用数字化生产流水线，大幅度减少工装模具，全面推进数字化制造方式5 .飞行数字化：建构虚拟飞行环境6 .管理数字化：以项目工程为首建立全球虚拟企业。 32、PPT学习交流，2.1.1数码制造技术的内容：(1)定义数码生产流水线和数码工厂。 (2)扩大数控机床的加工

11、范围，增加大型、高效的数控加工；(3)对钣金零配件、复合材料、焊接、检查等采用数字化技术手段和工艺；(4)减少零配件工装，发展柔性工装和数字化装配定位技术，废除原来的装配精台(5)要求制造时间缩短66%，工装减少90%，制造成本降低50%。33、PPT学习交流、2.1.2现代数码设置修订制造技术的特点：在现代新机的研发中，该产品的研发阶段变化不大，但其模型线和物理手板模型都被产品的数码定义或数码手板模型所取代，其研发过程并行，使多学科协同设置修订得以实现具体的数字化技术具有34，PPT学习交流，(1)数字化制造技术是先进技术的集合的一大特点。 数码制造涵盖企业管理、产品设置修订、流程设置修订、

12、零配件制造、组装、顾客服务和保障等技术领域，以提供这些个领域先进的信息技术应用为主要特征，包括CAX/MES/PDM/ERP/各种仿真软件软件/各种共享库等萨通讯端口系统、平台35、PPT学习交流、(2)数字制造是先进的制造模式。 数字化制造以并行工程为基本特征，强调和通讯端口产品全生命周期的并行与协同，这种并行提供技术手段的数字化制造吸收了云同步敏捷制造的基本思想，对变化的市场和客户化的产品快速准确地作出响应，强调支撑生产过程建立灵活多样的动态组织机构36、PPT学习交流、(3)数字制造是现代企业的特征。 数字化制造不仅为企业目标的实现提供了一系列技术手段和解决方案，还提供了先进的运行组织体

13、系，使传统的航空制造业研发模式、企业运营方式、组织架构、经营理念等发生新的变化，使企业向数字化生产方式方向发展。 37、PPT学习交流、2.3国际现状、2.3.1国际大飞机数字化制造技术波音777 -世界上第一台全机数字化手板模型，实现数字化制造的里程碑在此三年五载来的大型民用运输机的研发中，无论是航空客A380民航客机还是波音787民航客机，数字化技术都是企业的核心竞争力38、PPT学习交流、波音公司在波音787民航客机的开发上，不仅协同方式有了很大的发展，其研发重点也发生了很大的变化。 波音原本是将飞机产品的各种零配件设置修订信息发给供应商制造，波音负责监督所有产品的研发进度和质量，最后负

14、责飞机的最终装配和试飞交货，负责所有飞机的设置修订。39、PPT学习交流，一、传统飞机的研发过程和方法大致可分为三个阶段： (1)概念设计修改阶段；(2)初步设计修改阶段；(3)生产设计修改阶段要帮助研发过程，40、PPT学习交流，二、数字化技术贯穿现代全产品的研发过程，在现代新的研发中，该产品的研发阶段变化不大，但其模型线和物理手板模型都被产品的数字化定义或数字化手板模型所取代41、PPT学习交流，以产品数字化定义的研发过程为对象，综合协同作业参与处于孤立和离散状态的研发的不同企业/部门/人员/信息，得到完成任务所需的完整的数字化产品信息描述，在研发过程中的不同阶段， 保证不同部门和不同工作

15、团队之间的工作并行和信息连续和有效，一盏茶体现了数字化技术，42，PPT学习交流，2.3.2国外航空发动机行业数字化制造技术应用情况，Inchinnan工厂是罗公司专业化航空发动机压缩机刀片制造厂。 所有产品技术在投产前，均采用生产流水线仿真手段进行仿真，确保生产流水线稳定安全运行的标准数控加工制造针织面料包括机械手臂、标准化工装、测控器具及手工工具、被加工零配件和工程柔性自适应制造技术与数控加工程序， 零配件的安装、定位、旋转、测量、数控加工及零配件在不同制造工区的旋转通过自动完成的系统整合、数据结构规范化，可以与罗公司总部产品设置修订部门保持实时沟通，参与设置修订决策流程。43、PPT学习

16、交流、一、航空发动机行业数字化制造技术应用基本内容，下图揭示了在多工厂联合开拓的新一代引擎中应用数字化制造技术的总体发展思路，着重强调了协同作业平台的建构、产品数据管理、数字化设置修订/试验/流程/装配等技术的研究和推广应用。 44、PPT学习交流、45、PPT学习交流、(1)协同作业平台、协同作业平台提供由多家工厂共同修订的制造管理协同作业流程控制管理、数据服务功能，实现各应用系统的信息集成，主要建设内容如下： (a ) 协同作业平台包括多个工厂的设置修订/制造/试验/管理多级物料清单管理、分布式产品数据管理、设置修订/制造数据中心管理和维护、可视化工具、并行工程工作团队IPT定义和管理等功

17、能。46、PPT学习交流、(b )协同作业平台为多工厂引擎的协同研发提供过程内容特罗尔工具，包括工厂内设置修订/制造/试验/管理过程和外部协同过程的客制化、控制和管理、工厂外协同过程的客制化、控制和管理等多层次过程。 (c )协同作业平台不仅实现了各工厂的PLM/PDM系统的紧密集成，实现了各工厂的ERP系统的进一步集成，为系统项目工程成员之间的信息共享与集成提供了平台，还为企业级集成系统建设提供了基础平台。、47、PPT学习交流、(2)航空发动机数字化制造技术应用领域、(a )数字化设计修订：建立专业通讯端口工具，通讯端口气压、结构、强度、热量、传热、燃烧、自动控制等学科，开展多学科综合优化设计修订技术及其应用系统开发，实现48、PPT学习交流、(b ) 数字制造：包括流程和工装修订、数字生产流水线建设、制造流程集成应用、