飛機(jī)蒙皮拉形工藝輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)開發(fā)

（北京航空航天大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院，北京100191）

飛機(jī)蒙皮是組成飛機(jī)氣動(dòng)外形非常重要的部件，其生產(chǎn)質(zhì)量直接影響飛機(jī)的性能，甚至關(guān)系著飛機(jī)上人員的生命安全。蒙皮拉形是生產(chǎn)飛機(jī)蒙皮最主要的方法，而蒙皮拉形過程中蒙拉機(jī)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)順序、運(yùn)動(dòng)時(shí)間差、運(yùn)動(dòng)位移量以及蒙皮自身回彈等都是影響飛機(jī)蒙皮成形的重要因素。

近年來，我國(guó)飛機(jī)工業(yè)有了飛速發(fā)展，但是與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家還是有一定的差距，尤其是制造業(yè)方面，加工精度、加工質(zhì)量都不高。很多高性能飛機(jī)大量使用翼身融合和馬鞍形布局的飛機(jī)蒙皮，其加工難度大、加工精度難保證、成形質(zhì)量低等特點(diǎn)，以工藝人員生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和重復(fù)試驗(yàn)為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)蒙皮生產(chǎn)方式已經(jīng)無法滿足飛機(jī)制造的要求[1]。由于拉形參數(shù)及運(yùn)動(dòng)方式復(fù)雜，加之零件成形缺陷繁多，長(zhǎng)期以來，蒙皮零件的加工強(qiáng)烈依賴生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致成形質(zhì)量不穩(wěn)定[2]。因此需要尋找一種新的蒙皮生產(chǎn)方案，滿足生產(chǎn)質(zhì)量要求，提高蒙皮制造水平。

在制定蒙皮拉形工藝時(shí)，為了進(jìn)行有限元模擬分析，優(yōu)化工藝參數(shù)，常利用三維軟件建立蒙拉機(jī)的簡(jiǎn)化模型，對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行仿真查看機(jī)構(gòu)的干涉問題[3]，并將拉形軌跡與機(jī)床運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。很多學(xué)者對(duì)該問題進(jìn)行了研究，劉益成[4]、孔永明[5]、白雪飄[6]、李衛(wèi)東[7-8]、韓志仁[9]等研究了數(shù)控蒙皮拉形機(jī)的加載軌跡設(shè)計(jì)方法，并對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)及仿真問題進(jìn)行了分析和研究，但大多數(shù)的研究沒有將運(yùn)動(dòng)參數(shù)與有限元仿真邊界條件直接聯(lián)系起來，使用時(shí)需要操作者具備較多的有限元專業(yè)知識(shí)，影響了它在工廠實(shí)際生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用。……