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第四届全国数字化设计与快速制造技术论文集 飞机管路的数字化设计与制造 蔡斌斌 洪部集团信息工程部 捕要：本文针对飞机蕾路数字化设计与制造中的可制造性，路径最短性、干涉检查、制造数据提取几个方面 夼绍了在飞机管路数字化设计与制造中遇到的几个关键问_遵，结台实际应用提出了解决I司题的慝路和方法． 关健卑：飞机管路设计数字化设计与制造干涉检查管路设计优化 I引言 洪都集团的猫鹰新型高级教练机，在我国教练机发展史上是一个重要的里程碑，不仅填 补了我国在第三代新型高级教练机研制领域的空白，而且开创了我国第一个从设计方案阶段 开始全面采用三维数字化设计手段，建立电子样机，采用数字化并行工程，从设计到加工全 面采用数字化传递，产品数据管理的新机研制全新数字模式的先河。 在全机数字化的大形势下，为了缩短设计周期，提高数控弯管机的使用率，提高劳动生 产率，飞机管路的设计与制造也提出了数字化要求。飞机的管路设计与制造从手工转向数字 化的转变使得设计与制造产生了新的问题，如可制造性、路径最短性、干涉检查、制造数据 提取等。这些问题解决不好，就无法发挥新技术的优势。本文就我们在飞机管路数字化设计 与制造中遇到的几个关键问题和解决方法做一介绍，希望能够起到抛砖引玉的作用。 2飞机管路的可制造性 有人这样设计管路：先做出关键点，然后用UG的SPLINE命令拉根曲线通过关键点，再 以SPLINE曲线为轴线用TUBE命令做出管路。 图1错误管路设计方法 单纯从设计来说，这是没问题的。但是这些管路是要生产的，而轴线为SPL|NE曲线的管 路是难以加工的．这是因为在未使用数控弯管机加工前，轴线为SPLINE曲线的管路靠模线样 板来手工制造．生产周期很K，加工精度难以保证。而应用数控弯管机加工，只能加工直线 和圆弧的管路。因此前面所说的设计方法没有考虑到后续的加工问题。对生产制造来说是不 合理的，不能制造的设计是无意义的，所以～定要在设计的时候考虑到它的可制造性。现在 许多企业都在实旌的数字化并行设计，就有工艺与设计的并行，即在设计的同时由工艺员进 行产品的制造工艺设计(在实施PDM之前工艺员只能等蓝图发下来后才能设计工艺)，如不 第四届全国数字化设计与快速制造技术论文集 能制造．则要返回到设计员重新设计，这样就会造成设计与工艺的频繁更改，延长飞机管路 设计和制造周期。 前面讲了飞机管路的制造是个长周期过程，特别是轴线为一般曲线的管路——在航空业 上一般为轴线形状和飞机外形有关的管路——它不能用数控弯管机弯制，而用其它方法制造 相当费时。所以我们应该优先设计数控弯管机能够弯制的管路．以提高生产效率和加工质量。 什么管路能够用数控弯管机弯制?轴线为直线或圆弧的管路是旨定可以的。所以应该以轴线 为直线或圆弧的管路或直线——圆弧组合型管路为主要设计对象．避免设计轴线为一般二次 或二次以上曲线的管路。 图2和飞机外形有关的管路 为实现飞机管路零件能使用弯管机弯曲成形，在没计飞机管路零件三维数模时应尽量满 足以下要求(其中A是个比值，无单位，B是长度．单位毫米，它们要根据弯管机及模具自 行制定)； 1)管路轴线弯曲部分直线段长度大于A倍管路公称外径。如果A等于3，那么在图3中 的直线段长度与管路公称外径之比就大于A。 “0 ． ’ “” ： ”％； ， ‘ ， § ■ 。 女 ， 。。 。， ， 。。 图3 2)管路轴线端头加工直线段长度不小于B； 第四届全国数字化设计与快速制造技术论文集 图4 3)管路轴线的两圆弧段之间要用直线段过渡，不能直接相连；圆弧与直线段之间要相切： 同理，管路轴线的两直线段之间要用圆弧来过渡；起始段不能是圆弧。 4)管路轴线的弯曲半径应选用数控弯管机现有弯管模弯曲半径，而且同～根管路的弯曲半 径应一致。 3