蒙皮柔性夾持數控切邊的工藝設計方法

胡福文 李東升 李小強

(北京航空航天大學 機械工程及自動化學院，北京100191)

朱明華

(上海飛機制造有限公司，上海200436)

在數字化柔性制造系統中各類數控機床作為主角在數字化柔性化方面發展非常迅速，而模具、夾具等工裝的數字化柔性化發展卻相對滯后.這嚴重束縛了高性能數控裝備效能的發揮，制約了工藝設計數字化的發展進程.這種現象在品種多、批量小、形狀結構復雜、剛度小的飛機蒙皮加工制造中表現尤為突出.傳統的生產模式中，每項蒙皮零件均需一套專用的剛性工裝(包括拉形模、切鉆樣板、化銑樣板等)用于拉形、切邊和化銑刻線，其制造所耗工時占零件研制周期的60% ～80%.

針對這種情況，自20世紀90年代中期開始國外航空制造企業逐漸采用“Tool-less factory”制造模式［1］，以可重構柔性模具代替實體剛性模具進行拉形，以可重構柔性工裝代替剛性銑切樣板進行化銑刻線和切邊.該制造模式的特點是數字化工藝設計、數字化工藝裝備和數字化精密測量技術緊密結合，CAD/CAE/CAM技術高度集成，從而實現工藝設計、拉伸成形、銑切加工和測量全過程的數字量精準傳遞和控制［2］.切邊作為蒙皮零件制造的關鍵工序，其加工精度直接影響到后續的裝配生產.目前，我國大型客機對蒙皮切邊精度要求為±0.8 mm.傳統的基于切鉆樣板的蒙皮手工銑切工藝已經無法滿足新的精度要求，因此迫切需要發展基于可重構柔性工裝的蒙皮數控切邊技術［3］.國外的先進航……