航空產品與機床設備相互影（yǐng）響 發（fā）展密不可分
2015-4-16 來源：中航工業沈陽（yáng）黎明航空發動機（jī） 作者：
航（háng）空產品的（de）性能、質量與生產效率是與其製造裝（zhuāng）備，尤其是機（jī）床設備的（de）發展密不（bú）可（kě）分的。一般說來（lái），產品的設計以用戶與市場（chǎng）需求為導向，但設計目標能否最終實現（xiàn），受到裝備與（yǔ）製（zhì）造工藝水平（píng）的製約。航（háng）空產品也是如此（cǐ）。航空零部件普遍（biàn）具有十分複雜（zá）的幾何（hé）結構、較高的精度和檢測要求，同時大量使（shǐ）用鈦合金、高溫合金、不鏽鋼、高強度鋁合金、複合材料等高性能材料，以保證航空產品對於（yú）其使用性能及環境、強（qiáng）度與重量的特殊要求。這些零部件從製造（zào）到檢測對於其製造工藝與裝備有著很高（gāo）的要求。同時伴隨著科學技術的日新月異，麵對風雲變幻的國際形勢和瞬息萬變的市場，過去長達10~15年的航空產品研製周期（qī）已經不能滿足現今的客戶需（xū）求。這就要求航空製造企業必須對市場的變（biàn）化有快速反應的能力，盡量（liàng）縮短產品的研製周期，並（bìng）能（néng）夠對預研產品有足夠的預驗證能力（lì）。這些也對航空產品製造裝備以及相配套（tào）的軟硬（yìng）件條件提出更（gèng）高的需求。
航空（kōng）產品與機床設備發展的相互影（yǐng）響可以從兩個方麵來分（fèn）析：一方麵，對於航空產（chǎn）品設計性能的不斷追求，促進了相關多種技（jì）術和裝備的發展。如熔（róng）模鑄造、粉末（mò）冶金、數控、在線檢測等。而這些技術（shù）和裝備的廣泛（fàn）應用，又促（cù）進了（le）其他行業（諸如機械設備、交通運輸、醫療、消費等）水平的普遍提高;另一方麵（miàn），相關（guān）技術裝備、材料工藝及配套軟硬件技術（shù）的提升以及新裝備新技術（如無餘量加工、增材製造、FMS、PDM、MBD技術）的（de）普遍（biàn）應用，又反過來影響和改變著航空（kōng）產品的設計（jì）模式，不但使以前無法實現的設計得以實現，而且不斷促進產品設計性（xìng）能和製造水平的提升。
毛料精化與無餘量製造（zào）機床設備
航空產品毛料對成品（pǐn）質量有（yǒu）著（zhe）至關（guān）重要的影響。由於航（háng）空零件普遍結構複（fù）雜、精（jīng）度要求高，傳統的毛料製造技術往往無法滿足其表麵尺寸與精度要求。很多表麵在鑄造和鍛造成型之（zhī）後還需要由機械加工來完成，如發動機輪（lún）盤、壓氣機葉片等。由於（yú）航空零（líng）件大量采用造（zào）價（jià）昂貴（guì）的難加工材料，較大的毛料餘量不但造（zào）成材料的浪費，而且使航空產品（pǐn）機械加（jiā）工的效（xiào）率十分低下。同時，機械加工（gōng）本身（shēn）會破壞毛料原本內部金屬流線的（de）完（wán）整性，並釋放內（nèi）部應力（lì），造成零件變形，對產品的最終質量產生不利的影響。因此，航空產品對於毛料製造的精化、細化及無餘量製造技術及裝備（bèi）產生廣泛的（de）需求。
近幾年來，毛料（liào）的精化、細化技術日臻完善。精密鑄造工藝設備不涉及機床（chuáng）概念，在此不加討論。無餘量精密鍛造技術采用高精（jīng）度的鍛造機（jī）床設備、完善的檢測和輔助處（chù）理（lǐ）工藝，可使發動機鍛造葉片型麵及緣板麵達到無餘量狀態。該技（jì）術的（de）應用（yòng）可提高鍛件尺寸精度，保證葉（yè）片內（nèi）部金屬流線的完整性，提高產品可靠（kào）性，同時降低葉（yè）片加工（gōng）成本，提高葉片的生（shēng）產效率。精密冷輥軋機床設備不僅使加工技術簡化，更重要的是（shì）可使葉片的機械性能、產品質（zhì）量和使用性能得（dé）到提（tí）高，有利於葉（yè）片材（cái）料潛在性能的發揮。
近年來，粉末冶金材料和工藝開始廣泛應用於航空產品，如發動機輪（lún）盤、飛機結構件（jiàn）等（děng）的製造。粉末冶金技術的關（guān）鍵在於粉末的製備以及零件的成（chéng）形和（hé）致密化技（jì）術。合金（jīn）粉末一（yī）般采用熱等靜壓、熱擠壓、噴射成形、快速成形和注射成形等工藝進行成形和致密化。其中激光快速成型工藝又稱3D打印，也稱為金屬材料增材製造技術，以區別於以塑性加工工藝（yì）為代表的等材製造（zào）和以機（jī）械加工（gōng）工藝為代（dài）表的減材製造。該技術是以金屬粉末、顆粒或金屬絲材為原料，通過CAD模型預（yù）分層處理，采（cǎi）用高功率激（jī）光束熔化堆積生長，直接（jiē）從CAD模型一（yī）步完成高性能構件的“近終成形”。3D打印設備雖然沒（méi）有（yǒu）被（bèi）明確稱為（wéi）機床，但是具備機床這一概念所（suǒ）具備的一切特征。同時（shí）將其功（gōng）能融入現有的數（shù）控機床設備也是機床行業近年來努力的一個方向。
增（zēng）材製造技術以其（qí）靈活多樣（yàng）的工藝方法和技術優（yōu）勢在現代航空產品的研製與開發中具有（yǒu）獨特的（de）應用前（qián）景。在航空（kōng）製造領域中，難（nán）加工材料、複（fù）雜型麵的結構件等都可以很好地采（cǎi）用增材製造技術實現（xiàn）高精度加工。由於沒有傳（chuán）統機加工藝對於刀具的可（kě）達性限製以及鑄（zhù）造及塑性加工中的脫模限製，3D打印幾乎可以（yǐ）實現能夠在CAD中設計的任何（hé）結構形式，從而產生全新的設計，如圖1所示。同時，由於3D打印幾乎不需要傳統工藝需要的夾（jiá）具、模具製造（zào）等工藝準備環節，可以大幅度（dù）縮短航空產品的研製周期，提高快速響應能力（lì）。
數控設備與柔（róu）性製（zhì）造
盡管隨著新型航空材料與成型技術的不斷應用，機械加工在航空產品製造工藝（yì）中的比重有（yǒu）減少的（de）趨勢，但是（shì）對於高精度尺寸和表麵特征（zhēng），切削加工仍然是無法替代的加（jiā）工手段。同時，隨著航空（kōng）零部件中（zhōng）新材料和新結構的不（bú）斷應用（yòng），機械加工的（de）難度也在不斷增加。
與其他尖端製造（zào）行業一樣，航空產品加工所使用的數控機（jī）床正朝著高速化、精密化、智能化、綠色化等方向發展。自20世紀90年代初以來，各國相繼推出了許多主軸（zhóu）轉速10000~60000r/min以上的數控（kòng）機床。高速加工技術的應用縮短了切削時間（jiān）和輔助時間，不僅可以（yǐ）提高（gāo）生產（chǎn）效（xiào）率，還可以改善加工質量，已成為機床技（jì）術重要的發展方向。同時，通過優（yōu）化機（jī）床的（de）結構，提高了製造和裝配的精（jīng）度，減少了數控和伺服係統的反應時間。采用溫度、振動誤差補（bǔ）償等技術，提高了（le）數控（kòng）機床的幾何精度、運動精度等。
隨（suí）著人們環境保（bǎo）護意（yì）識的加強，對環保的要求越來越高。不僅要求（qiú）在機（jī）床製造過程中不（bú）產生對環境（jìng）的汙染，還（hái）要求在機床（chuáng）的使用過程中不產生（shēng）二次汙染。在這種形勢下，裝備製造領域對機（jī）床提出了無冷卻液、無潤滑液（yè）、無氣味的環（huán）保要求，機床的排屑、除（chú）塵等裝置也發生了深刻的變化。上述綠色加工（gōng）工藝愈來愈（yù）受到機械製造業的重視。
（1）數控設備的集成化與智能化。
數（shù）控（kòng）設備的集（jí）成化包括將多種機械加工工藝集成（chéng）於一台數控機床或者在數控機床設備中融合其他加工或檢（jiǎn）測等工藝技術。複合加工（gōng）是機械加（jiā）工的重要發展方向之一（yī）。其中車銑複合加（jiā）工是最具（jù）有代表性的技術領域。車銑中（zhōng）心具有多軸聯動功能，能（néng）夠完成任意角度的車削、銑削、鑽削（xuē）、鏜削、滾齒、攻、鉸、擴等任務（wù），具有高柔（róu）性、多任務的特點。在單件和（hé）成批生產中均可獲得較高的關聯加工尺寸精度、大大縮短加工輔助時（shí）間，是加工精密、複雜回轉（zhuǎn）零件的理想設備。它對（duì）於提高航空回轉關鍵零（líng）部（bù）件的製造精度（dù）及縮短製造周期（qī）有著重要的作（zuò）用。在線測量通過將檢（jiǎn）測技術融（róng）於數控加工的工序過（guò）程（chéng）中（zhōng），可以避免脫機檢測（cè）返修帶來（lái）的二次裝夾定位，解決零件製造中通用工裝和（hé）專用工裝無（wú）法測（cè）量部位的測量，顯著提升加工效率，保證加工質量。在航空產品研製和（hé）生產中，可以對正在加工（gōng）中的零部件進行及時（shí）的修正與補償，以消除廢次（cì）品（pǐn）的產生。
智能（néng）化的內容包含在數（shù）控係統中的各個方麵：為追求（qiú）加工效率和加工質量方麵的智能化，如加工過程的自適應控製、工（gōng）藝參數自動生成；為提高驅動性能及使用（yòng）連接方（fāng）便的智能化，如（rú）前饋控製、電動機參數的（de）自適應運（yùn）算、自動識別負載、自動選定模型、PID參數自整（zhěng）定等；簡化編（biān）程、簡化操作方麵的智（zhì）能化，如智能化的自動編程、智能化的（de）人機界麵（miàn）等；還有智能診（zhěn）斷、智能監控方麵的內容、方便係統的診斷（duàn）及維修等。
自適應控製技術通過（guò）在加工過程中，根據采集到的（de）電機扭矩、主（zhǔ）軸振動等機床運行狀態（tài）信（xìn）息，進行機床的自我（wǒ）調整和控製，以此保證機床的正常加工和運行，保持機床以最佳動態性（xìng）能加工零件（jiàn）。這樣既提高了設備生產效率，又保證了加工精度。智（zhì）能化故障診斷技術包括機床信號數據采（cǎi）集和監控、數據傳輸（shū）和智能化人機界麵設計開發等內容。根據數控機床故障機理分析，選擇能反映機（jī）床特征的信號，通過在機床關鍵部件（jiàn）安裝不同類型傳感器，進行機床特征（zhēng）信號（hào）的采集，經處理後進行可視化界麵監控。智能化實時補償技術通過外接傳感（gǎn）器，采（cǎi）集主軸（zhóu）在軸向和徑向的熱膨脹伸長誤差，通（tōng）過對這些（xiē）誤差數據分析處理（lǐ），進（jìn）行實時補償，提（tí）高機床加工精度[3]。
（2）生產線（xiàn）與製造（zào）裝備的柔性化。
所謂柔性製造，傳統意義上是指用可編程、多（duō）功能的數控機床設備更換剛性自（zì）動化機床設備，用易編程、易（yì）修改、易擴展、易更換的軟件控製代（dài）替剛性聯結的工序過程，使剛性生產線實現軟性化和柔性化，能夠快速響應市場的需求，完成多品種、中小批量的生產任務。柔性（xìng）製造係統（FMS）中的柔性具有多種涵義、除了加工柔（róu）性外、還包（bāo）括擴展的柔性、工藝的柔性、批量的柔性、設備的柔性、產品的柔性、流程的柔性以及生產的柔性（xìng）。圖2為大型飛機的柔性生產線。
航空（kōng）產品與機床設備發展的相互影（yǐng）響可以從兩個方麵來分（fèn）析：一方麵，對於航空產（chǎn）品設計性能的不斷追求，促進了相關多種技（jì）術和裝備的發展。如熔（róng）模鑄造、粉末（mò）冶金、數控、在線檢測等。而這些技術（shù）和裝備的廣泛（fàn）應用，又促（cù）進了（le）其他行業（諸如機械設備、交通運輸、醫療、消費等）水平的普遍提高;另一方麵（miàn），相關（guān）技術裝備、材料工藝及配套軟硬件技術（shù）的提升以及新裝備新技術（如無餘量加工、增材製造、FMS、PDM、MBD技術）的（de）普遍（biàn）應用，又反過來影響和改變著航空（kōng）產品的設計（jì）模式，不但使以前無法實現的設計得以實現，而且不斷促進產品設計性（xìng）能和製造水平的提升。
毛料精化與無餘量製造（zào）機床設備
航空產品毛料對成品（pǐn）質量有（yǒu）著（zhe）至關（guān）重要的影響。由於航（háng）空零件普遍結構複（fù）雜、精（jīng）度要求高，傳統的毛料製造技術往往無法滿足其表麵尺寸與精度要求。很多表麵在鑄造和鍛造成型之（zhī）後還需要由機械加工來完成，如發動機輪（lún）盤、壓氣機葉片等。由於（yú）航空零（líng）件大量采用造（zào）價（jià）昂貴（guì）的難加工材料，較大的毛料餘量不但造（zào）成材料的浪費，而且使航空產品（pǐn）機械加（jiā）工的效（xiào）率十分低下。同時，機械加工（gōng）本身（shēn）會破壞毛料原本內部金屬流線的（de）完（wán）整性，並釋放內（nèi）部應力（lì），造成零件變形，對產品的最終質量產生不利的影響。因此，航空產品對於毛料製造的精化、細化及無餘量製造技術及裝備（bèi）產生廣泛的（de）需求。
近幾年來，毛料（liào）的精化、細化技術日臻完善。精密鑄造工藝設備不涉及機床（chuáng）概念，在此不加討論。無餘量精密鍛造技術采用高精（jīng）度的鍛造機（jī）床設備、完善的檢測和輔助處（chù）理（lǐ）工藝，可使發動機鍛造葉片型麵及緣板麵達到無餘量狀態。該技（jì）術的（de）應用（yòng）可提高鍛件尺寸精度，保證葉（yè）片內（nèi）部金屬流線的完整性，提高產品可靠（kào）性，同時降低葉（yè）片加工（gōng）成本，提高葉片的生（shēng）產效率。精密冷輥軋機床設備不僅使加工技術簡化，更重要的是（shì）可使葉片的機械性能、產品質（zhì）量和使用性能得（dé）到提（tí）高，有利於葉（yè）片材（cái）料潛在性能的發揮。
近年來，粉末冶金材料和工藝開始廣泛應用於航空產品，如發動機輪（lún）盤、飛機結構件（jiàn）等（děng）的製造。粉末冶金技術的關（guān）鍵在於粉末的製備以及零件的成（chéng）形和（hé）致密化技（jì）術。合金（jīn）粉末一（yī）般采用熱等靜壓、熱擠壓、噴射成形、快速成形和注射成形等工藝進行成形和致密化。其中激光快速成型工藝又稱3D打印，也稱為金屬材料增材製造技術，以區別於以塑性加工工藝（yì）為代表的等材製造（zào）和以機（jī）械加工（gōng）工藝為代（dài）表的減材製造。該技術是以金屬粉末、顆粒或金屬絲材為原料，通過CAD模型預（yù）分層處理，采（cǎi）用高功率激（jī）光束熔化堆積生長，直接（jiē）從CAD模型一（yī）步完成高性能構件的“近終成形”。3D打印設備雖然沒（méi）有（yǒu）被（bèi）明確稱為（wéi）機床，但是具備機床這一概念所（suǒ）具備的一切特征。同時（shí）將其功（gōng）能融入現有的數（shù）控機床設備也是機床行業近年來努力的一個方向。
增（zēng）材製造技術以其（qí）靈活多樣（yàng）的工藝方法和技術優（yōu）勢在現代航空產品的研製與開發中具有（yǒu）獨特的（de）應用前（qián）景。在航空（kōng）製造領域中，難（nán）加工材料、複（fù）雜型麵的結構件等都可以很好地采（cǎi）用增材製造技術實現（xiàn）高精度加工。由於沒有傳（chuán）統機加工藝對於刀具的可（kě）達性限製以及鑄（zhù）造及塑性加工中的脫模限製，3D打印幾乎可以（yǐ）實現能夠在CAD中設計的任何（hé）結構形式，從而產生全新的設計，如圖1所示。同時，由於3D打印幾乎不需要傳統工藝需要的夾（jiá）具、模具製造（zào）等工藝準備環節，可以大幅度（dù）縮短航空產品的研製周期，提高快速響應能力（lì）。
圖1使用3D打印製造的全新設計航空零件
數控設備與柔（róu）性製（zhì）造
盡管隨著新型航空材料與成型技術的不斷應用，機械加工在航空產品製造工藝（yì）中的比重有（yǒu）減少的（de）趨勢，但是（shì）對於高精度尺寸和表麵特征（zhēng），切削加工仍然是無法替代的加（jiā）工手段。同時，隨著航空（kōng）零部件中（zhōng）新材料和新結構的不（bú）斷應用（yòng），機械加工的（de）難度也在不斷增加。
與其他尖端製造（zào）行業一樣，航空產品加工所使用的數控機（jī）床正朝著高速化、精密化、智能化、綠色化等方向發展。自20世紀90年代初以來，各國相繼推出了許多主軸（zhóu）轉速10000~60000r/min以上的數控（kòng）機床。高速加工技術的應用縮短了切削時間（jiān）和輔助時間，不僅可以（yǐ）提高（gāo）生產（chǎn）效（xiào）率，還可以改善加工質量，已成為機床技（jì）術重要的發展方向。同時，通過優（yōu）化機（jī）床的（de）結構，提高了製造和裝配的精（jīng）度，減少了數控和伺服係統的反應時間。采用溫度、振動誤差補（bǔ）償等技術，提高了（le）數控（kòng）機床的幾何精度、運動精度等。
隨（suí）著人們環境保（bǎo）護意（yì）識的加強，對環保的要求越來越高。不僅要求（qiú）在機（jī）床製造過程中不（bú）產生對環境（jìng）的汙染，還（hái）要求在機床（chuáng）的使用過程中不產生（shēng）二次汙染。在這種形勢下，裝備製造領域對機（jī）床提出了無冷卻液、無潤滑液（yè）、無氣味的環（huán）保要求，機床的排屑、除（chú）塵等裝置也發生了深刻的變化。上述綠色加工（gōng）工藝愈來愈（yù）受到機械製造業的重視。
（1）數控設備的集成化與智能化。
數（shù）控（kòng）設備的集（jí）成化包括將多種機械加工工藝集成（chéng）於一台數控機床或者在數控機床設備中融合其他加工或檢（jiǎn）測等工藝技術。複合加工（gōng）是機械加（jiā）工的重要發展方向之一（yī）。其中車銑複合加（jiā）工是最具（jù）有代表性的技術領域。車銑中（zhōng）心具有多軸聯動功能，能（néng）夠完成任意角度的車削、銑削、鑽削（xuē）、鏜削、滾齒、攻、鉸、擴等任務（wù），具有高柔（róu）性、多任務的特點。在單件和（hé）成批生產中均可獲得較高的關聯加工尺寸精度、大大縮短加工輔助時（shí）間，是加工精密、複雜回轉（zhuǎn）零件的理想設備。它對（duì）於提高航空回轉關鍵零（líng）部（bù）件的製造精度（dù）及縮短製造周期（qī）有著重要的作（zuò）用。在線測量通過將檢（jiǎn）測技術融（róng）於數控加工的工序過（guò）程（chéng）中（zhōng），可以避免脫機檢測（cè）返修帶來（lái）的二次裝夾定位，解決零件製造中通用工裝和（hé）專用工裝無（wú）法測（cè）量部位的測量，顯著提升加工效率，保證加工質量。在航空產品研製和（hé）生產中，可以對正在加工（gōng）中的零部件進行及時（shí）的修正與補償，以消除廢次（cì）品（pǐn）的產生。
智能（néng）化的內容包含在數（shù）控係統中的各個方麵：為追求（qiú）加工效率和加工質量方麵的智能化，如加工過程的自適應控製、工（gōng）藝參數自動生成；為提高驅動性能及使用（yòng）連接方（fāng）便的智能化，如（rú）前饋控製、電動機參數的（de）自適應運（yùn）算、自動識別負載、自動選定模型、PID參數自整（zhěng）定等；簡化編（biān）程、簡化操作方麵的智（zhì）能化，如智能化的自動編程、智能化的（de）人機界麵（miàn）等；還有智能診（zhěn）斷、智能監控方麵的內容、方便係統的診斷（duàn）及維修等。
自適應控製技術通過（guò）在加工過程中，根據采集到的（de）電機扭矩、主（zhǔ）軸振動等機床運行狀態（tài）信（xìn）息，進行機床的自我（wǒ）調整和控製，以此保證機床的正常加工和運行，保持機床以最佳動態性（xìng）能加工零件（jiàn）。這樣既提高了設備生產效率，又保證了加工精度。智（zhì）能化故障診斷技術包括機床信號數據采（cǎi）集和監控、數據傳輸（shū）和智能化人機界麵設計開發等內容。根據數控機床故障機理分析，選擇能反映機（jī）床特征的信號，通過在機床關鍵部件（jiàn）安裝不同類型傳感器，進行機床特征（zhēng）信號（hào）的采集，經處理後進行可視化界麵監控。智能化實時補償技術通過外接傳感（gǎn）器，采（cǎi）集主軸（zhóu）在軸向和徑向的熱膨脹伸長誤差，通（tōng）過對這些（xiē）誤差數據分析處理（lǐ），進（jìn）行實時補償，提（tí）高機床加工精度[3]。
（2）生產線（xiàn）與製造（zào）裝備的柔性化。
所謂柔性製造，傳統意義上是指用可編程、多（duō）功能的數控機床設備更換剛性自（zì）動化機床設備，用易編程、易（yì）修改、易擴展、易更換的軟件控製代（dài）替剛性聯結的工序過程，使剛性生產線實現軟性化和柔性化，能夠快速響應市場的需求，完成多品種、中小批量的生產任務。柔性（xìng）製造係統（FMS）中的柔性具有多種涵義、除了加工柔（róu）性外、還包（bāo）括擴展的柔性、工藝的柔性、批量的柔性、設備的柔性、產品的柔性、流程的柔性以及生產的柔性（xìng）。圖2為大型飛機的柔性生產線。
圖2大型飛（fēi）機的柔性生產線
圖3柔（róu）性組合機床
除了（le）機床設備的柔性，輔助工藝裝備（如夾具等）的柔性也是重要的一環。柔性夾具是以組合夾具為基礎的能（néng）適用於不同機床、不同產品或同一產（chǎn）品不同規格型號（hào）的機床（chuáng）夾具。由預先製造好的各種不同（tóng）形狀、不同尺寸規格（gé）和不同功能的係列化、標（biāo）準化（huà）元件、組件和合件拚裝而成（chéng）。夾（jiá）具元件通過組裝—使用—分解—再組裝周而（ér）複始循環使用，可（kě）以大量減少（shǎo）製造夾具（jù）材料、動力消耗，降低其製造費用，減少夾具的設計、製造、調（diào）節時間。與專用夾具相比較，柔性夾具元件（jiàn）具有明顯的技術經濟效果，適用於多品種、小（xiǎo）批量生（shēng）產以及FMC、FMS和（hé）CIMS等加工係統。
信息（xī）化與虛擬機床
隨（suí）著信息化技術的發展，航空產（chǎn）品的研製也正在從實體製造驗證向虛擬製造驗證的方（fāng）向轉變。虛（xū）擬製造是一種廣義概念，但從習慣性和狹義角度也可將（jiāng）虛擬製造理解為：利用虛擬現實技術在計算機上完成（chéng）產品的成型、加工和裝配過程。虛擬製造技術的發展填補了CAD/CAM技術和生產管理（lǐ）活動之間的鴻溝，使人們在真實產品生（shēng）產前，就（jiù）可以在計算機上虛擬地進行產品成型、加工、裝配和測試，減少（shǎo）試切、試裝次數，及時發現工藝過（guò）程、作業計劃、生產調度及加工質量方麵的問（wèn）題。虛擬加工實現的關鍵（jiàn）是在提供的（de）虛擬工作環境下，對不同的加工方（fāng）法建立由機床、刀具、工（gōng）裝組成的加工係統的運動學、動力學模型（xíng）及誤差分析（xī）模型（xíng）。虛擬裝配（pèi）利用VR技術構建的多模（mó）式（包括視、聽、觸等）交互（hù）裝配仿真環境，由裝配規劃人員交互地建立（lì）產品零部件的裝（zhuāng）配順序和裝配路（lù）徑及（jí）確定工、夾具和安裝方法，可視化地比（bǐ）較（jiào）不同的裝配工藝過程，在（zài）不進行實物試裝的情況下，人機協同地對產品的可裝配性問（wèn）題進行全麵、精確的檢（jiǎn）查和分析，盡可能（néng）早地發現並解決潛在的裝配問題。
虛擬機床是使用軟件元素工具包構建的，包括機床的三維模型、加工仿真軟件、軟件內核和控製（zhì）器的人機界麵軟件。虛擬機床能減少機床的非生產性時間。虛（xū）擬機床的成本僅相當於實際機床（chuáng）的零頭，但非常逼真，可以用於減少實際機床的非生產時間。利用虛擬機床技術，可以提高（gāo）加工效率，保證數控編程質量，減少數控技術人員與操作人員的工作量和勞動強度，提高數控編程製造（zào）加工一次成功率，縮短產品（pǐn）設計和加工周期，提高生產效率。
傳統航空產品製造是（shì）以二維工程圖紙為依據。隨著（zhe）數控及CAD/CAM等相關（guān）軟硬件（jiàn）技術的發展，大量新（xīn）產品研製都已引入二維和三維結合的數字化製（zhì）造技術。但從產品設計、工藝工裝、數控編程及檢測等環節（jiē）中僅包含幾何信息的三維數字模型的應用（yòng）效果並不理想，其重複工作（zuò）量大，數據不唯一。基於模型定義（MBD）技術通過集成的三維實體模型來完整表達產品信息，詳（xiáng）細規定了三維實（shí）體模型中產品的尺寸、公差標（biāo）注規則和工藝信息。全麵實施MBD對於提升航空產品製造水平、縮短製造周期、降低製造成本、提高產品（pǐn）質量有（yǒu）著重要意義。產品數據管理（lǐ）（PDM）則是對（duì）企業全生命周期產品數據（jù）、資源與業（yè）務流程進行整體優化管（guǎn）理的一種信息技術，是產品數字化（huà）製（zhì）造的技術（shù）平台。它以產品數（shù）據為核心，是其他各種軟件（jiàn）工具和分析、管理工作的集成（chéng）環境與基礎。它能提供一種結構（gòu）化的方（fāng）法，有效、有規則地存取、集成、管理（lǐ）、控製產品數據和數據的使用流程。PDM係統提供的版（bǎn）本管理功能能夠保證所有參加同一（yī）項目（mù）的員工（gōng）采用單（dān）一數（shù）據來工作，並且是及（jí）時和（hé）最新的數據（jù），確保設計過程數據的（de）一（yī）致性，減少（shǎo）設計中重（chóng）複和（hé）更（gèng）改次數。
綜上所述，航空（kōng）產品與機床設備（bèi）的發展是一種相互依存且相互促進的關係。從100多（duō）年前第一架飛機升空飛行伊始，人類從來沒有停止（zhǐ）過探索飛行奧秘的腳步。對於航（háng）空產品性能的不斷追求對機床設備（bèi）在精密、高效、環保與智能（néng）化等方麵提出了更高的要（yào）求。同時，各類新技術及新工（gōng）藝的不斷應用也在不斷推進航空產品與機床設備技術水平的提升（shēng），從而（ér）促進社會整體科技水平的不斷進步。
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如果您有機床行業（yè）、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯係本（běn）網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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