为了实现飞机结构件数控铣削精加工工艺规范化,获得稳定高效的钛合金精铣切削参数,梳理了飞机钛合金结构件侧壁特征尺寸范围,设计了7种不同精铣余量的切削力仿真与试验方案,分析了顺铣和逆铣情况下切削力随切削余量的变化规律,并进行了试验验证和表面粗糙度测量,其切削力仿真误差仅为0.78%,加工后的表面粗糙度Ra均小于0.4μm,Rz均小于2.9μm,满足飞机零件表面精度要求。试验与测量结果验证了切削力仿真结果的正确性以及工艺参数的可实用性。

针对飞机结构件生产线设备布局物流成本高、设备布局不合理等问题,提出采用遗传算法对飞机结构件生产线设备布局进行优化,寻求最优布局方案。研究重点为遗传算法在多设计变量及工业生产过程中的应用。分析历史订单数据,得出各设备之间的物流关系,并以此建立以历史订单数据和物流成本最低为目标函数的优化模型。在优化过程中,考虑实际基因型交叉情况,提出采用以两设备之间的历史订单数最大为约束条件来进行交叉操作。采用MATLAB软件和Plant Simulation软件对该模型进行仿真,两者仿真结果表明优化后的设备布局在实际生产过程中有效降低了物流成本,且各设备间的物流量较为均衡,符合生产经济性原则,验证了遗传算法求解飞机结构件生产线设备布局的可行性与有效性。

飞机结构件是构成飞机机体骨架和气动外形的主要部件。功能重要。高速铣削是该类零件机械加工的最主要方法。高速数控加工中心和高速铣床已在航空制造企业中广泛应用。有关飞机结构件及航空铝合金的高速数控加工工艺，工艺人员及研究者已多有论述。本文总结归纳其中的若干关键问题，并评述其发展动态。

基于MBD技术开始逐渐应用到飞机结构件的设计和加工过程中。文中提出一种基于MBD模型的三维工序卡片的定义，包含了MBD模型在工序卡中的体现以及三维工序卡的内容。

为解决飞机结构件数控加工工艺决策效率低下的问题,提出基于MBD的飞机结构件工艺设计方法。该方法采用MBD技术,在CATIA环境下对飞机结构件进行标注,通过特征识别技术提取相关加工特征的几何信息和非几何信息并进行刀轨规划,经后置处理导出NC程序并完成加工。

文中提出了一种基于模型定义技术的三维工艺规程卡片设计方法,首先模型定义技术生成了飞机结构件三维零件模型,再通过CAA二次开发接口提取出零件的非几何信息,然后对飞机结构件进行工艺路线及机床工序选择的确定,逐步生成工序模型,将所设计的工艺信息体现在工序卡片中,完成对飞机结构件的三维工艺规程卡片设计,最后利用CATIA软件平台以某一飞机结构件为例完成三维工艺卡片设计,验证方法的可行性。

提出一种可实现快速定位和快速夹紧的飞机结构件快装夹具方案. 将PLC控制系统、 液压系统、 传感器系统和电磁转换原理有机地结合.PLC系统对整个加工过程作精准地控制, 以实现整个系统的实时监控; 液压系统能够实现柔性夹具单元的自动定位和自动夹紧, 以实现夹具系统的快速性; 传感器用于准确控制柔性夹具单元位置和夹紧力;电磁转换能够实现柔性夹具单元的自由移动和旋转.最后给出了快装夹具的实例.