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某型发动机标准件数字化设计方法研究与应用

2017/1/13    来源:互联网    作者:季江宁  司荣宁  王桂华      
关键字:发动机  标准件  全三维  数字化设计  
结合在基于某型发动机标准件全三维数字化设计方法应用与研究方面所作的有益尝试,从需求分析入手,介绍了发动机标准件全三维数字化设计体系的基本框架,着重说明在建立过程中所遵守的原则,强调了标准件全三维数字化设计体系的建立及意义,介绍了发动机标准件全三维数字化设计体系的使用及维护。

    现代信息技术的迅猛发展,使航空发动机产品设计进入了一个从二维平面设计走向以三维模型设计为主流的数字化时代。利用高档CAD软件建立产品的三维参数化模型在航空产品设计过程中,已被广泛推广应用。根据型号数字化研制要求,某型发动机统一采用基于NX和Teamcenter的集成平台进行全三维数字化设计和协调,采取异地协同项目管理。小零件是发动机装配的联结纽带,某型发动机首次实现了小零件由“设计出图”向“设计选用”的转变,即完成小零件向标准件的转变。因此,标准件全三维数字化设计必须先行。那么如何在NX和Teamcenter系统的协同环境里建立规范化的标准件三维模型,如何在其中快速找到自己想要的模型,进而快速加载;如何统一和管理数据源,使其适用不同厂所等,是摆在我们面前亟待处理和解决的重大问题。本文着重介绍了我所在这方面的成功实践。

1 背景

    1.1 某型发动机设计工作的需要

    由于某型发动机要求全三维设计,而且其研制需要多厂、所协同工作,在现有的设计模式下,单一场所内的PDM内的模型数据虽然成系列,但是无法有效转移到其他协作的应用场所。到最终制造部门时,因为引用不同来源标准件带来的建模可能存在的问题才会显现。某型发动机专用标准件库要求可在几个厂所统一使用,而且各厂所建模时数据始终要保持一致,以避免不完备的设计和建模操作引发的问题。为满足协同设计制造工作的需要,促进标准化管理,基于Teamcenter2007和NX7.5平台建立标准件库,并可以在厂所间同步标准件数据,以辅助工程技术人员完成产品的全三维设计的标准件模型管理软件是型号设计工作中必须单独开展的工作。

    1.2 行业发展的需要

    行业的发展要求适时地建立发动机标准件数据库。“运用信息技术改造传统产业,以信息化带动工业化,实现技术跨越式发展”是国务院提出的一项重大发展战略。在信息技术应用中,数字化设计越来越受到重视,应用也越来越广泛,尤其在航空、航天等领域。特别是随着型号深入开展,行业内的协同设计工作会越来越多。因此,要改变传统的设计方式,适应行业发展的需要,客观上要求必须建立发动机标准件全三维数字化设计体系。另外,由于航空发动机用标准件与民用的不同,有其自身的特殊性,使得我们站在行业的高度、综合考究而建立的统一数据源的发动机标准件库更能突出其行业性。

    1.3 我所小零件设计工作未来发展的需要

    发动机标准件数据库是应某型发动机全三维设计工作的需要而建立的,随着型号研制工作的不断深入,它也将得到继续完善和扩展,可在简单的扩展和维护之后应用到模型数据管理的更多领域,以适应我所小零件工作未来发展的需要。因此,发动机标准件库的建立不仅要满足当前型号研制的需要,更要着眼于未来满足其他机种的选用,这是由标准件通用性和互换性的特点所决定的。

2 发动机标准件数字化设计体系

    2.1 发动机标准件全三维数字化设计体系的基本框架

    发动机标准件全三维数字化设计体系是根据某型发动机全三维设计对标准件的选用范围,按型号研制所需的标准件类型进行分类,其基本框架见图1所示。

图1 发动机标准件全三维数字化设计体系的构成

图1 发动机标准件全三维数字化设计体系的构成

    发动机标准件全三维数字化设计体系囊括了某型发动机所选用的各种标准件。标准件库中的每个对象的信息(包括ID号、图号、名称、版本等)都是唯一的,因此它不仅便于查询和统计,也利于库的管理和扩充。

    上述结构是为了适应当前型号工作的需要,结合传统的小零件的分类习惯而建立的,必将随着小零件应用的需要而作进一步的完善。

    2.2 发动机标准件数字化设计体系的建立原则

    2.2.1 规范化设计

    由于全三维设计的标准化与传统的设计标准化不同,具有其特殊性,具有超前性或同步性。基于此我们在建立发动机标准件库之前,制定了一系列相关标准来规范,从而在技术上和管理上保证了体系的顺利建成,实现库的完整性和统一性。建库过程中严格执行了《基于NX建模通用要求》、 《基于NX模型装配要求》等建模和装配标准及文件。这些标准和文件规定了标准件建模和装配的通用要求、建模的流程等等,既有效地规范了建模过程,便于模型的检查与校核,保证了模型的质量;又促进了标准化管理,提高了管理效率。

责任编辑:马倩
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