航空產品與機床設備相（xiàng）互影響 發展密不可分（fèn）
2015-4-16 來源：中航（háng）工業沈陽黎明航空發動機（jī） 作者（zhě）：
航空產品的性能、質量與生產（chǎn）效率是與其製造裝備，尤其是機床設備的發展密不可分（fèn）的。一般說來，產品的設計以用戶與市場需求為導向，但設計目標能否最終實現，受到裝備與製造（zào）工藝水平的製約。航空產（chǎn）品也是如此。航空零部件普遍具有十分（fèn）複雜（zá）的幾何結構、較高的精度和檢測要求，同時（shí）大（dà）量使用（yòng）鈦合金（jīn）、高溫合金、不鏽鋼、高（gāo）強度（dù）鋁合金、複合材料等高性能（néng）材料，以保證航空產品對於其使用性能及環境、強度與重（chóng）量的特殊要求。這些零部件從製造到檢測對於其製造工（gōng）藝與裝備有著很高的要求。同時伴隨著科學技術的日新（xīn）月異，麵對風雲變幻的國際形勢（shì）和瞬息萬變的市場，過去（qù）長達10~15年的航空（kōng）產（chǎn）品研（yán）製周（zhōu）期已經不能滿足（zú）現（xiàn）今的客戶需求（qiú）。這就要求航空製造（zào）企業必須對市場的變化有快速反應的能力，盡量縮短產品的研製周期，並能夠對預研產品有足夠的預驗證能力。這些也對（duì）航空產品製造裝備以及相配套的軟（ruǎn）硬件條（tiáo）件提出（chū）更高（gāo）的需求。
航空產品與機床設備發展的（de）相（xiàng）互影響可以從兩個方麵來分析：一方麵，對於航空產品設計性能（néng）的不斷追（zhuī）求，促進了相關多種技術和裝備的發展。如熔模鑄造、粉末冶金、數控、在線檢測等。而這（zhè）些技術和（hé）裝備的廣泛應用，又促進了其他行（háng）業（諸如機械設備、交通運輸、醫（yī）療、消費等）水平的普遍提高;另一（yī）方麵，相關（guān）技術裝（zhuāng）備、材料工藝及配套軟硬件技術的提升以及新裝備（bèi）新技術（如無餘（yú）量加工、增材製造（zào）、FMS、PDM、MBD技（jì）術）的普遍應用，又反過來影響和改變著航空產品的設計模（mó）式，不但使以前無法實現的設計得以（yǐ）實現，而且不斷促進產品設計（jì）性能（néng）和製造水平的提（tí）升。
毛料精化與無（wú）餘量製造機床設備
航（háng）空產品毛料對成品質量有著至關重要（yào）的影響。由於航空零件普遍（biàn）結（jié）構複雜、精度要求高，傳（chuán）統的毛（máo）料製造技術往往無法滿（mǎn）足其表麵尺寸與精度要求。很（hěn）多表（biǎo）麵在鑄造和鍛造成型之後（hòu）還需（xū）要由機械（xiè）加工來完成，如發動機輪盤、壓氣機葉片等。由於（yú）航空零（líng）件大量采用造（zào）價昂貴的難加工材料（liào），較大的毛料餘量不但造成材（cái）料的（de）浪費，而（ér）且使航空產品機械加工的效率十分低（dī）下。同時，機械加工本身會破壞毛料原本內部金屬流線的完整性，並釋放內部應力，造成零件變形，對產品的最終質量產生不利的（de）影響（xiǎng）。因（yīn）此（cǐ），航空產品對於（yú）毛料（liào）製造的精化、細化及無餘量（liàng）製造技（jì）術及裝備產生廣泛的（de）需求。
近幾（jǐ）年（nián）來，毛料的精化、細化技術日臻完善。精密鑄（zhù）造工藝設（shè）備不涉及機床概念（niàn），在此不加討（tǎo）論。無餘量精密鍛造技術采用高精度的鍛造機床設備、完善的檢測（cè）和輔助處理工藝（yì），可使發（fā）動機（jī）鍛造（zào）葉片型麵及（jí）緣板麵達到無餘（yú）量狀態。該技術的應用可提高鍛件尺寸精度，保證葉片內部金（jīn）屬流線的完整性，提高產品可靠性，同時降低葉片加工成本，提高葉片的生產效率。精密冷輥軋機床（chuáng）設備（bèi）不僅（jǐn）使加工技術簡化，更重要的（de）是可使葉片的機械性能、產品（pǐn）質量和使用性能得到提高，有利於葉片材料潛在性能的發揮。
近年來，粉末冶金材料（liào）和工藝開始廣泛應用於航空產品，如發動機輪盤、飛機結構件等的製造。粉末冶金（jīn）技術的關鍵在於粉末的製（zhì）備以及（jí）零（líng）件的成形和致密化技術。合金粉末一般采用熱等（děng）靜壓（yā）、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（mì）化（huà）。其中激光快速成型工（gōng）藝（yì）又稱3D打印，也稱（chēng）為金屬材料（liào）增材製造技術，以區別於（yú）以塑性加工工（gōng）藝為代表的等材製造和以機械加工工藝為（wéi）代表（biǎo）的減材（cái）製（zhì）造。該技術是以金（jīn）屬粉末、顆粒或金屬絲材（cái）為原（yuán）料（liào），通過CAD模型預分（fèn）層處理，采用高（gāo）功率激光束熔化堆積生長，直接從CAD模型一步完成高性能構件的（de）“近終成形（xíng）”。3D打印設備（bèi）雖然沒有被明確（què）稱（chēng）為機床，但是具備（bèi）機床這一概念所具備的（de）一切特征。同時將其功能融入現有的數控機床設備也是機床行業近年來努力的一個方向。
增（zēng）材製造技術以其靈（líng）活多樣的工藝方法（fǎ）和技術優勢在現（xiàn）代（dài）航空產品的研製與開發中具有獨特的應用（yòng）前景。在航空製造領域（yù）中，難（nán）加工材料、複雜型麵的結構件等都可以很好（hǎo）地采用增（zēng）材製造（zào）技術實現高精度加工。由於沒有傳統（tǒng）機加（jiā）工藝對於刀具的可達性限（xiàn）製以及鑄造及塑性加工中的脫模限製，3D打印幾乎可以實（shí）現（xiàn）能夠在CAD中設計的任何結構形式，從而產生全新的設計，如圖1所示。同時，由於3D打印幾乎不（bú）需要傳（chuán）統工藝需要（yào）的夾具、模具製造等工（gōng）藝準備環節，可以（yǐ）大幅度（dù）縮短航空產品的研製周期，提高快速響應能力。
數控設備與柔性製造
盡管隨著新型航（háng）空材料與成型技術的（de）不斷應用，機械加（jiā）工在航空產品製造工藝中的比重有減少的趨勢，但是（shì）對於高精度尺寸和表麵（miàn）特征，切削加工仍然是無法替代的加工（gōng）手段。同（tóng）時（shí），隨著航空零部件中新材料和新結構的不斷應用，機械加工的難度也在不斷增加。
與其他尖端製造行業一樣，航空產品加工所使用的數控機床正朝著高速化、精密化、智能化、綠色化等方向發（fā）展。自20世紀90年代初以來，各國（guó）相繼推出了許多主軸轉速10000~60000r/min以上的（de）數控機床。高速（sù）加工技術的應用縮短了切削（xuē）時間和輔助時間，不（bú）僅可以提高生產效率（lǜ），還可以改（gǎi）善加工質量，已成為機床技（jì）術（shù）重要的發展方向。同時，通過優化機床（chuáng）的結構，提高了製造和裝配的精度，減（jiǎn）少了數控和伺服係統的反應時間（jiān）。采用溫度、振動誤差補償等技術，提高了數控機床的幾何精（jīng）度、運動精（jīng）度等。
隨著人們（men）環境保護意識的加強，對環保的要求越來越高。不僅要求在機床製造過程中不產生對環境的汙染，還要求在機床的使用過程中不產生二次汙染。在這種形勢（shì）下，裝備製造領域對機床提出了無冷卻液、無潤滑液、無氣味的環保要求，機床的排屑、除塵等裝置也發生了深（shēn）刻的變化。上述綠色加工工藝愈來愈受到機械製造業的重視。
（1）數控設備（bèi）的集成化與智能化（huà）。
數控（kòng）設備的集成化包括將多種機械加工工藝（yì）集成於一台數控機床或者在數控機床（chuáng）設備中融合其他加工（gōng）或檢測等工藝技術。複合加工是機械加工的重要發展方向之一。其中（zhōng）車銑複合加工（gōng）是最具有代表性（xìng）的技術領（lǐng）域。車銑中心具（jù）有多（duō）軸聯動（dòng）功能，能夠完成任意角度的車削、銑削、鑽削、鏜削、滾齒、攻、鉸、擴等任務，具（jù）有高柔（róu）性、多任務（wù）的特點。在單件和成批生產中均可獲得較高的關聯加工尺寸（cùn）精度、大（dà）大縮短加工（gōng）輔助時間，是加工精密、複雜（zá）回轉零件的理想設備。它對（duì）於提高航空回轉關鍵零部件的製（zhì）造精度及縮短製造周（zhōu）期有著重要的作用（yòng）。在線測量通過將檢測技術融於數控加工的工序過程中，可以避免脫機（jī）檢測返修帶來的二次裝夾定位，解（jiě）決零件製造中通用工裝和專用工裝無法測量部位的測量（liàng），顯著提升加工效率，保（bǎo）證加工質量。在航空產品研（yán）製和生產中，可以對正在加工中的零部件進行及時的修正與補償，以消除廢次品的產生。
智能化的內容包含在（zài）數控（kòng）係統（tǒng）中的各個方麵：為追求加工效率和加工質量方麵的智（zhì）能化，如加工過程的自適應控製、工藝（yì）參數自動生成；為提高驅動性能及使用連（lián）接方便的智能化（huà），如前饋控製、電動機參數的自適（shì）應運算、自動識別（bié）負載、自動選定模型、PID參數自整定等；簡化編程、簡化操作（zuò）方麵的智能化，如智能（néng）化的自（zì）動編程、智能化的人機界麵等（děng）；還（hái）有（yǒu）智能診斷（duàn）、智能監控方麵的（de）內容、方便係統的診斷及維修等（děng）。
自適（shì）應控製技術通（tōng）過在加工過程中，根據采集到的電機扭矩、主軸振動（dòng）等機床運行狀態信息，進行機床的自我調整和控製，以（yǐ）此保證機床的正常加工和運行，保持機（jī）床以最佳動態（tài）性能（néng）加（jiā）工零件。這樣（yàng）既提高了設備生產效率，又保證了加工精度。智能化故障診斷技術包括機床信號數據采集和監控、數據傳（chuán）輸和智能化人機界麵設（shè）計開發（fā）等內容。根據數控（kòng）機（jī）床故（gù）障機理分析（xī），選擇能反映機床特征的信號，通（tōng）過在機（jī）床關鍵部件安裝不同（tóng）類型傳感器，進行機床特征信號的采集，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（wài）接傳感（gǎn）器（qì），采集主軸在軸向和徑向的熱（rè）膨（péng）脹（zhàng）伸長誤差，通過對這些誤差數據分析處理，進行實時補償，提高機床加工精度（dù）[3]。
（2）生產線與製造裝備的柔性化。
所謂柔性製造（zào），傳（chuán）統意義上是指用可編程、多功能的數控機床設備更換剛（gāng）性自動化機床設備，用易編程、易修改、易擴（kuò）展、易更換的軟件控製代替剛性聯結的工序過程，使剛性生產線實現軟（ruǎn）性化和柔性化，能（néng）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（róu）性製造係統（FMS）中的柔性具有多種涵義、除了加工柔性外、還包（bāo）括擴展的柔性（xìng）、工藝的柔性、批量的柔（róu）性、設備的柔（róu）性、產品（pǐn）的柔（róu）性、流（liú）程的柔性以及生產的柔（róu）性。圖2為大（dà）型飛機的柔性生產線。
航空產品與機床設備發展的（de）相（xiàng）互影響可以從兩個方麵來分析：一方麵，對於航空產品設計性能（néng）的不斷追（zhuī）求，促進了相關多種技術和裝備的發展。如熔模鑄造、粉末冶金、數控、在線檢測等。而這（zhè）些技術和（hé）裝備的廣泛應用，又促進了其他行（háng）業（諸如機械設備、交通運輸、醫（yī）療、消費等）水平的普遍提高;另一（yī）方麵，相關（guān）技術裝（zhuāng）備、材料工藝及配套軟硬件技術的提升以及新裝備（bèi）新技術（如無餘（yú）量加工、增材製造（zào）、FMS、PDM、MBD技（jì）術）的普遍應用，又反過來影響和改變著航空產品的設計模（mó）式，不但使以前無法實現的設計得以（yǐ）實現，而且不斷促進產品設計（jì）性能（néng）和製造水平的提（tí）升。
毛料精化與無（wú）餘量製造機床設備
航（háng）空產品毛料對成品質量有著至關重要（yào）的影響。由於航空零件普遍（biàn）結（jié）構複雜、精度要求高，傳（chuán）統的毛（máo）料製造技術往往無法滿（mǎn）足其表麵尺寸與精度要求。很（hěn）多表（biǎo）麵在鑄造和鍛造成型之後（hòu）還需（xū）要由機械（xiè）加工來完成，如發動機輪盤、壓氣機葉片等。由於（yú）航空零（líng）件大量采用造（zào）價昂貴的難加工材料（liào），較大的毛料餘量不但造成材（cái）料的（de）浪費，而（ér）且使航空產品機械加工的效率十分低（dī）下。同時，機械加工本身會破壞毛料原本內部金屬流線的完整性，並釋放內部應力，造成零件變形，對產品的最終質量產生不利的（de）影響（xiǎng）。因（yīn）此（cǐ），航空產品對於（yú）毛料（liào）製造的精化、細化及無餘量（liàng）製造技（jì）術及裝備產生廣泛的（de）需求。
近幾（jǐ）年（nián）來，毛料的精化、細化技術日臻完善。精密鑄（zhù）造工藝設（shè）備不涉及機床概念（niàn），在此不加討（tǎo）論。無餘量精密鍛造技術采用高精度的鍛造機床設備、完善的檢測（cè）和輔助處理工藝（yì），可使發（fā）動機（jī）鍛造（zào）葉片型麵及（jí）緣板麵達到無餘（yú）量狀態。該技術的應用可提高鍛件尺寸精度，保證葉片內部金（jīn）屬流線的完整性，提高產品可靠性，同時降低葉片加工成本，提高葉片的生產效率。精密冷輥軋機床（chuáng）設備（bèi）不僅（jǐn）使加工技術簡化，更重要的（de）是可使葉片的機械性能、產品（pǐn）質量和使用性能得到提高，有利於葉片材料潛在性能的發揮。
近年來，粉末冶金材料（liào）和工藝開始廣泛應用於航空產品，如發動機輪盤、飛機結構件等的製造。粉末冶金（jīn）技術的關鍵在於粉末的製（zhì）備以及（jí）零（líng）件的成形和致密化技術。合金粉末一般采用熱等（děng）靜壓（yā）、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（mì）化（huà）。其中激光快速成型工（gōng）藝（yì）又稱3D打印，也稱（chēng）為金屬材料（liào）增材製造技術，以區別於（yú）以塑性加工工（gōng）藝為代表的等材製造和以機械加工工藝為（wéi）代表（biǎo）的減材（cái）製（zhì）造。該技術是以金（jīn）屬粉末、顆粒或金屬絲材（cái）為原（yuán）料（liào），通過CAD模型預分（fèn）層處理，采用高（gāo）功率激光束熔化堆積生長，直接從CAD模型一步完成高性能構件的（de）“近終成形（xíng）”。3D打印設備（bèi）雖然沒有被明確（què）稱（chēng）為機床，但是具備（bèi）機床這一概念所具備的（de）一切特征。同時將其功能融入現有的數控機床設備也是機床行業近年來努力的一個方向。
增（zēng）材製造技術以其靈（líng）活多樣的工藝方法（fǎ）和技術優勢在現（xiàn）代（dài）航空產品的研製與開發中具有獨特的應用（yòng）前景。在航空製造領域（yù）中，難（nán）加工材料、複雜型麵的結構件等都可以很好（hǎo）地采用增（zēng）材製造（zào）技術實現高精度加工。由於沒有傳統（tǒng）機加（jiā）工藝對於刀具的可達性限（xiàn）製以及鑄造及塑性加工中的脫模限製，3D打印幾乎可以實（shí）現（xiàn）能夠在CAD中設計的任何結構形式，從而產生全新的設計，如圖1所示。同時，由於3D打印幾乎不（bú）需要傳（chuán）統工藝需要（yào）的夾具、模具製造等工（gōng）藝準備環節，可以（yǐ）大幅度（dù）縮短航空產品的研製周期，提高快速響應能力。
圖1使用3D打印製造（zào）的全新設計航空零件
數控設備與柔性製造
盡管隨著新型航（háng）空材料與成型技術的（de）不斷應用，機械加（jiā）工在航空產品製造工藝中的比重有減少的趨勢，但是（shì）對於高精度尺寸和表麵（miàn）特征，切削加工仍然是無法替代的加工（gōng）手段。同（tóng）時（shí），隨著航空零部件中新材料和新結構的不斷應用，機械加工的難度也在不斷增加。
與其他尖端製造行業一樣，航空產品加工所使用的數控機床正朝著高速化、精密化、智能化、綠色化等方向發（fā）展。自20世紀90年代初以來，各國（guó）相繼推出了許多主軸轉速10000~60000r/min以上的（de）數控機床。高速（sù）加工技術的應用縮短了切削（xuē）時間和輔助時間，不（bú）僅可以提高生產效率（lǜ），還可以改（gǎi）善加工質量，已成為機床技（jì）術（shù）重要的發展方向。同時，通過優化機床（chuáng）的結構，提高了製造和裝配的精度，減（jiǎn）少了數控和伺服係統的反應時間（jiān）。采用溫度、振動誤差補償等技術，提高了數控機床的幾何精（jīng）度、運動精（jīng）度等。
隨著人們（men）環境保護意識的加強，對環保的要求越來越高。不僅要求在機床製造過程中不產生對環境的汙染，還要求在機床的使用過程中不產生二次汙染。在這種形勢（shì）下，裝備製造領域對機床提出了無冷卻液、無潤滑液、無氣味的環保要求，機床的排屑、除塵等裝置也發生了深（shēn）刻的變化。上述綠色加工工藝愈來愈受到機械製造業的重視。
（1）數控設備（bèi）的集成化與智能化（huà）。
數控（kòng）設備的集成化包括將多種機械加工工藝（yì）集成於一台數控機床或者在數控機床（chuáng）設備中融合其他加工（gōng）或檢測等工藝技術。複合加工是機械加工的重要發展方向之一。其中（zhōng）車銑複合加工（gōng）是最具有代表性（xìng）的技術領（lǐng）域。車銑中心具（jù）有多（duō）軸聯動（dòng）功能，能夠完成任意角度的車削、銑削、鑽削、鏜削、滾齒、攻、鉸、擴等任務，具（jù）有高柔（róu）性、多任務（wù）的特點。在單件和成批生產中均可獲得較高的關聯加工尺寸（cùn）精度、大（dà）大縮短加工（gōng）輔助時間，是加工精密、複雜（zá）回轉零件的理想設備。它對（duì）於提高航空回轉關鍵零部件的製（zhì）造精度及縮短製造周（zhōu）期有著重要的作用（yòng）。在線測量通過將檢測技術融於數控加工的工序過程中，可以避免脫機（jī）檢測返修帶來的二次裝夾定位，解（jiě）決零件製造中通用工裝和專用工裝無法測量部位的測量（liàng），顯著提升加工效率，保（bǎo）證加工質量。在航空產品研（yán）製和生產中，可以對正在加工中的零部件進行及時的修正與補償，以消除廢次品的產生。
智能化的內容包含在（zài）數控（kòng）係統（tǒng）中的各個方麵：為追求加工效率和加工質量方麵的智（zhì）能化，如加工過程的自適應控製、工藝（yì）參數自動生成；為提高驅動性能及使用連（lián）接方便的智能化（huà），如前饋控製、電動機參數的自適（shì）應運算、自動識別（bié）負載、自動選定模型、PID參數自整定等；簡化編程、簡化操作（zuò）方麵的智能化，如智能（néng）化的自（zì）動編程、智能化的人機界麵等（děng）；還（hái）有（yǒu）智能診斷（duàn）、智能監控方麵的（de）內容、方便係統的診斷及維修等（děng）。
自適（shì）應控製技術通（tōng）過在加工過程中，根據采集到的電機扭矩、主軸振動（dòng）等機床運行狀態信息，進行機床的自我調整和控製，以（yǐ）此保證機床的正常加工和運行，保持機（jī）床以最佳動態（tài）性能（néng）加（jiā）工零件。這樣（yàng）既提高了設備生產效率，又保證了加工精度。智能化故障診斷技術包括機床信號數據采集和監控、數據傳（chuán）輸和智能化人機界麵設（shè）計開發（fā）等內容。根據數控（kòng）機（jī）床故（gù）障機理分析（xī），選擇能反映機床特征的信號，通（tōng）過在機（jī）床關鍵部件安裝不同（tóng）類型傳感器，進行機床特征信號的采集，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（wài）接傳感（gǎn）器（qì），采集主軸在軸向和徑向的熱（rè）膨（péng）脹（zhàng）伸長誤差，通過對這些誤差數據分析處理，進行實時補償，提高機床加工精度（dù）[3]。
（2）生產線與製造裝備的柔性化。
所謂柔性製造（zào），傳（chuán）統意義上是指用可編程、多功能的數控機床設備更換剛（gāng）性自動化機床設備，用易編程、易修改、易擴（kuò）展、易更換的軟件控製代替剛性聯結的工序過程，使剛性生產線實現軟（ruǎn）性化和柔性化，能（néng）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（róu）性製造係統（FMS）中的柔性具有多種涵義、除了加工柔性外、還包（bāo）括擴展的柔性（xìng）、工藝的柔性、批量的柔（róu）性、設備的柔（róu）性、產品（pǐn）的柔（róu）性、流（liú）程的柔性以及生產的柔（róu）性。圖2為大（dà）型飛機的柔性生產線。
圖2大型（xíng）飛機的柔性生產線
圖3柔性組合機床
除了機床設備的（de）柔性，輔助工藝裝備（如夾具等）的柔性（xìng）也是重要的一環（huán）。柔性夾具是以組合夾具為基（jī）礎的（de）能適用於不同機床、不同產品（pǐn）或同一產品不同規格型號的機床夾具。由預先製造好的各種（zhǒng）不同形（xíng）狀、不同尺寸規（guī）格（gé）和不同功能的係列化、標準化元件、組件和合件（jiàn）拚裝而（ér）成。夾具元件通過組裝—使用—分解—再組裝周而複始循環使（shǐ）用，可以（yǐ）大量（liàng）減（jiǎn）少製造夾具材料、動力消耗，降低其製造（zào）費用，減少夾具的設（shè）計、製造、調節（jiē）時間。與專用（yòng）夾具相比較，柔性夾具元件具有明顯的技術經濟效果，適用於多品種（zhǒng）、小（xiǎo）批（pī）量生產（chǎn）以及FMC、FMS和CIMS等加工係統。
信息化與虛擬機床（chuáng）
隨著（zhe）信息化技（jì）術的發展，航空產品的研製也正在從實體製造驗證向虛擬製造驗證的方向（xiàng）轉（zhuǎn）變。虛擬製造（zào）是（shì）一種廣義（yì）概念，但從習慣性和狹義角度也可將虛擬製造理解為：利用虛（xū）擬現實技術在計算機上完成產品的成型、加工和裝配過程。虛擬（nǐ）製造技術的發展填補了CAD/CAM技術（shù）和生產（chǎn）管理活動（dòng）之間的鴻溝，使人們（men）在真（zhēn）實產品生產前，就可以在計算機上虛（xū）擬地進行產品成型、加（jiā）工、裝配和測試，減少試切、試裝次數（shù），及時發現工藝過程、作（zuò）業計劃、生產調（diào）度及加工質量方麵的問題（tí）。虛擬加工實現的關鍵是在提（tí）供的虛擬工作環境下，對不同的加工方法建立由機床、刀具、工裝組成的加工（gōng）係（xì）統的運（yùn）動學、動力學模型及（jí）誤差分析模型。虛擬（nǐ）裝配利用VR技術（shù）構建的多模式（包括視、聽、觸（chù）等）交互（hù）裝配仿真環境，由裝配規劃人員交互地建立產品零（líng）部件的裝配順序和裝配路徑（jìng）及確（què）定工、夾具和安裝方法，可視化地比較不同的裝配工藝過程，在不進行實物試裝的情況下，人機協同地（dì）對產品的可裝配性問題進行全麵、精確（què）的檢查和分析，盡可能早地發現並解決潛在的裝配問題。
虛（xū）擬機床是使用軟件元素（sù）工（gōng）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（hé）控製器的人（rén）機界麵軟件。虛（xū）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（xiàng）當於實際機床的零頭，但非（fēi）常逼真，可以用（yòng）於減少實際機床的非生產時間。利用虛擬機床（chuáng）技術，可以提高加工效率，保證數控編程質量，減少數控技術人員（yuán）與操作（zuò）人員的工（gōng）作量和勞動強度，提高數（shù）控編程製造加工一次成功率（lǜ），縮短產品設計和（hé）加工周期，提高生產效率。
傳統航空（kōng）產品製（zhì）造是以二維工程圖（tú）紙為依據。隨著數控及CAD/CAM等相關軟硬件技術的發（fā）展，大量新產品研製都已引入（rù）二維和三維結合（hé）的數字化製造技術。但從產品設計、工藝工裝、數控編（biān）程及檢測等環節中僅包含幾何信息的三維數字模型的應（yīng）用效果並不理想，其重（chóng）複工作量大，數據不唯一。基於模型定義（MBD）技術通過集成的三（sān）維實體模型來完整表達產（chǎn）品信息，詳（xiáng）細規（guī）定了三維實體模（mó）型中產品的尺寸、公差標（biāo）注規則和工藝信息（xī）。全麵實施MBD對於提升航空產品（pǐn）製造水平、縮短製造周期、降低（dī）製造成本、提（tí）高產品質量有著重要意義（yì）。產品數（shù）據（jù）管理（PDM）則是對企業全生命周期產品數據、資源與業務流（liú）程進行（háng）整體優化管理的一種信息（xī）技術，是產品數字化製造（zào）的技術（shù）平台。它以（yǐ）產品數據為核心，是其他各種軟件工（gōng）具和分析、管理工作的集成環（huán）境與基礎。它能提供一種結構化的方法，有效、有（yǒu）規則地存取、集成、管理、控製產品數據（jù）和數據的使用流程。PDM係（xì）統提供的版本管理功能能夠保證所有參加同一項（xiàng）目的員工采用單一數據來工作，並且是及時（shí）和（hé）最（zuì）新的數據，確保設計過程數據的一致性，減少設計中重複和更改次數。
綜上所述，航（háng）空產品與機床設備的（de）發展是一種相互依存且相（xiàng）互促進（jìn）的關係。從100多年前第一（yī）架飛（fēi）機升空飛行伊始，人類從來沒有停止過（guò）探索飛行奧秘的腳步。對於航空產品性能（néng）的（de）不斷追求對（duì）機床設備在精密、高效、環保與智能化等方麵提出了更高的要求。同時，各類新技術及新工藝的不斷應用也在不斷推進航空產品與機床設（shè）備技術（shù）水平的提升，從而促進社會整體科技水平的不斷進步。
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