結(jié)構(gòu)化工藝技術(shù)的應(yīng)用探索

惠暢 張江峰 朱培龍

摘? 要：隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的二維工藝難以滿足航空制造企業(yè)需求。結(jié)構(gòu)化工藝的發(fā)展和應(yīng)用有效提升工藝設(shè)計水平，有效的解決航空產(chǎn)品數(shù)字化工藝設(shè)計、制造方面的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一和系統(tǒng)整合等問題;保證制造過程需求的全面覆蓋，實現(xiàn)三維化、系統(tǒng)化、更改及時化的工藝規(guī)劃和工藝實施。本文通過介紹結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計原則和應(yīng)用流程，舉例說明結(jié)構(gòu)化工藝編制過程及闡述了結(jié)構(gòu)化工藝的優(yōu)點。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)化工藝;wave;同步建模;流程

引言

現(xiàn)代制造過程中，薄壁、復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)增多，加工工序復(fù)雜，加工周期變長，已成為當(dāng)前制造業(yè)發(fā)展不可避免的趨勢，直接影響產(chǎn)品的加工質(zhì)量和加工效率。為提高產(chǎn)品加工質(zhì)量和加工經(jīng)濟效益，研究如何正確、合理規(guī)劃工藝步驟和路線，是實現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)和低成本加工的有效途徑。

目前，傳統(tǒng)的工藝很難實現(xiàn)工藝流程過程中相關(guān)數(shù)據(jù)源的統(tǒng)一，無法實現(xiàn)設(shè)計數(shù)據(jù)的重復(fù)使用，極大地增加制造環(huán)節(jié)的重復(fù)性工作。而使用CAPP技術(shù)，特別結(jié)構(gòu)化工藝技術(shù)可實現(xiàn)設(shè)計數(shù)據(jù)與制造過程數(shù)據(jù)的統(tǒng)一，減少數(shù)據(jù)冗余;實現(xiàn)設(shè)計改、工藝自動更改、工裝同步更改等功能，減少制造過程工藝更改成本，實現(xiàn)工藝信息化流程。

1結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計原則和應(yīng)用流程

在產(chǎn)品生產(chǎn)階段，結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計原則是以面向任務(wù)對象為目標(biāo)，整合設(shè)計、產(chǎn)品、資源等要素，用系統(tǒng)方法和工程模塊化的思想，至上而下的設(shè)計構(gòu)造系統(tǒng)化工藝管理體系。從總體上看，結(jié)構(gòu)化工藝是考慮實施步驟的工藝路線;從工藝規(guī)劃開始，且從工藝規(guī)劃結(jié)束，包含工藝設(shè)計和制造過程相關(guān)的整體工藝實施過程，如圖1所示。

2創(chuàng)建工藝管理

在三維數(shù)字化工藝設(shè)計環(huán)境下，工藝知識的存儲、共享和應(yīng)用發(fā)生了巨大的變化。這需要建立支持三維數(shù)字化工藝設(shè)計的資源庫及模板對工藝數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化管理，從而提高工藝設(shè)計的效率和質(zhì)量。

2.1工藝知識管理

工藝知識管理就是通過管理企業(yè)內(nèi)與工藝知識相關(guān)的文檔資源，實現(xiàn)智能化幫助。主要包括工藝參數(shù)庫、數(shù)控程序庫、工藝標(biāo)準(zhǔn)庫等。

2.2 工藝資源管理

依據(jù)結(jié)構(gòu)化工藝要求，構(gòu)建工藝資源庫，規(guī)范相關(guān)的工藝資源，包括裝配、加工的設(shè)備、工藝裝備、材料屬性等的描述和管理實現(xiàn)設(shè)計制造信息的統(tǒng)一管理和資源引用的高效性。

2.3 典型工藝管理

根據(jù)同類零件結(jié)構(gòu)和尺寸的變化，設(shè)計出一種或幾種經(jīng)過優(yōu)化的加工或裝配工藝范例。

然后進行預(yù)審流程，經(jīng)過編制、校對、審核、會簽、標(biāo)審、批準(zhǔn)后再進行正審流程，最后把工藝規(guī)程統(tǒng)一存檔在PDM上，方便大家查閱。

3結(jié)構(gòu)化工藝實例

下面就分廠加工某件號進行結(jié)構(gòu)化工藝編制說明：

3.1 搭建工藝結(jié)構(gòu) 建立工藝規(guī)程

工藝員選擇設(shè)計零組件ItemRevision，執(zhí)行右鍵，【發(fā)送到】à【制造工藝規(guī)劃器】或【零件規(guī)劃器】

搭建工藝結(jié)構(gòu)后，依次建工藝集，工藝規(guī)程，毛料工序、一般工序結(jié)果如

3.2 建立工序模型

結(jié)構(gòu)化工藝的工序模型一般從設(shè)計圖wave至最終檢驗工序，再依次wave至毛料圖：以粗車第一、二面為例，同時打開粗車第二面的工序模型和粗車第一面UG文件，在粗車第二面裝配導(dǎo)航器下，右擊wave，將幾何體復(fù)制到部件，如圖6所示。，選中本工序模型，將其wave至粗車第一面工序，這是打開粗車第一面工序，就看到粗車第二面的工序模型，如圖7所示。在部件導(dǎo)航器可以看見一個被鏈接的體，代表模型是從粗車第二面wave過來，再利用同步建模工具條對模型修改成本工序加工的模型，如最大外圓直徑，用同步建模的偏置區(qū)域工具。

3.3 三維標(biāo)注

結(jié)構(gòu)化工藝最重要一點就是對工序模型進行三維標(biāo)注，方便工人查閱，如圖8所示。在PMI模式下，對模型兩端面進行三維標(biāo)注，可以看到，選中尺寸，尺寸兩邊界面變?yōu)榱伺c模型不一樣的顏色（淺綠色）。

3.4 利用工序模型設(shè)計工裝

結(jié)構(gòu)化工藝還可以方面設(shè)計員設(shè)計工裝，利用同步建模功能抽取工序模型配合外圓面和支撐面，然后利用抽取的面設(shè)計出工裝底座，在進行縫合成實體，最后加上工裝壓鉤等輔助裝置，完成工裝設(shè)計，減少工裝繪圖和計算，避免出錯，如圖9所示。

3.5 結(jié)構(gòu)化工藝的修改

由于UG是模塊化參數(shù)設(shè)計，當(dāng)設(shè)計圖發(fā)生更改時，結(jié)構(gòu)化工藝會隨著自動更改，減少技術(shù)員重新編制新工藝的時間和編制出錯率。

4結(jié)論

本文通過介紹結(jié)構(gòu)化工藝編制過程及其優(yōu)點，闡述了結(jié)構(gòu)化工藝有效地縮短產(chǎn)品研制周期和提高工藝員工藝編制效率;實現(xiàn)無紙工作的三維數(shù)字化集成制造，有效改善現(xiàn)場工作環(huán)境，使現(xiàn)場工人容易理解、減少操作錯誤，提高產(chǎn)品質(zhì)量;結(jié)構(gòu)化工藝技術(shù)的深入應(yīng)用必將推動我國航空制造的快速發(fā)展。

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