数字化条件下模线样板设计

刘剑超 邹秋芽 於智良

摘  要：飞机模线样板设计作为确保飞机制造生产质量安全、合理的重要保障，要求设计人员应该严格按照飞机模线样板设计原则及要求，通过准确贯彻与落实相关设计内容，为飞机制造生产效果提供保障。为进一步提高飞机模线样板设计质量，设计人员主张利用数字化技术实现对飞机模线样板设计工作的优化处理，确保飞机模线样板设计效果得以达到预期。针对于此，本文主要以数字化技术为依托，针对数字化条件下飞机模线样板设计问题进行研究与分析，以供参考。

关键词：数字化技术  飞机模线样板  设计  应用

中图分类号：V262.4                            文献标识码：A                 文章编号：1674-098X（2020）07（a）-0013-03

Abstract： As an important guarantee to ensure the safety and reasonable quality of aircraft manufacturing production， the design of aircraft mold line template requires designers to strictly follow the design principles and requirements of aircraft mold line template， and accurately implement and implement the relevant design content to provide aircraft manufacturing production results. In order to further improve the design quality of the aircraft mold line template， the designer advocates using digital technology to optimize the design of the aircraft mold line template to ensure that the design effect of the aircraft mold line template can be expected. In response to this， this paper mainly relies on digital technology， and researches and analyzes the design problems of aircraft mold line templates under digital conditions for reference.

Key Words： Digital technology; Model line model of aircraft; Design; Application

飛机模线样板在很大程度上可以视为缩小版的飞机模型，属于制造飞机期间重要的量具内容[1]。结合以往的设计经验来看，飞机模线样板对尺寸精确度要求较高，要求设计人员应该严格按照相关的设计标准，严格把控各项风险因素，确保飞机模线样板设计质量。

1  模线样板的重要性分析

模线样板在很大程度上可以视为设计制造转变到生产制造当中的技术动力，是飞机制造生产体系的基础内容。结合以往的经验来看，模线样板质量的好坏与否将会对飞机制造质量以及新机试制效果产生直接影响。究其原因，主要是因为飞机模线样板制造一般被用作飞机的缩小版模型，实际制造生产作业中，生产操作人员需要严格飞机模线样板结构体系涉及到的零部件、工艺装备等内容要求进行精准化制造，在满足预期设计要求的同时，确保飞机制造质量达标[2]。综上所述，不难看出全方位提高模线样板设计质量与生产效率是深化飞机制造质量的基本途径，必须加以重点践行与管理，为飞机后续使用提供质量保障。

2  飞机模线样板设计与制造流程分析

关于飞机模线样板设计与制造流程问题的相关分析，具体可以从下述几个方面进行掌握：

首先，零件厂方面应该提出对样板问题的申请处理。其次，设计人员接收到样板设计任务之后，应该按照相关的设计原则以及制造流程进行合理处理。一般来说，设计人员需要围绕工程数据集、零件供应状态表以及技术条件等内容进行合理调查与研究[3]。待明确相关内容之后，由设计人员开展模线设计工作与样板设计工作。此后，现场制作人员应该根据样板工艺图以及激光切割文件等，做好四级审签工作。最后，由生产操作人员开展激光切割制造作业。

近些年来，为进一步深化飞机模线样板设计质量效果，要求设计制造人员应该按照数字化技术要求，实现二维图纸设计到MBD技术设计的转化过程，并按照三维数模要求生成相应的工程数据集以及制造数据集等[4]。

3  数字化条件下飞机模线样板设计技术的应用实践分析

3.1 三维建模技术的应用实践

数字化技术的推广与应用，基本上完全取代了二维工程图纸以及纸质工艺指令，成为设计人员、生产操作人员主要应用的技术依据。其中，设计人员通过运用数字化技术中的三维数模技术生成相应的理论模线、结构模线等，基本上可以有效规避传统人工操作存在的误差问题[5]。同时，可以有效深化模线样板的设计质量效果。结合当前应用情况来看，三维数模在很大程度上有效改善了模线样板的功能条件，尤其体现在框、梁、壁板等机架零件制造生产方面。

3.2 基于MBD技术三维数模改进技术的应用实践

三维建模技术因尚未达到成熟应用阶段，因此在技术应用效果方面可能会与预期存在一定偏差。如三维数模中零件尺寸标准方式亟待规范处理、软件模块使用不当等，都会对设计应用效果产生不良影响。目前，为防止数字化技术存在应用误差问题，研究人员在三维建模原有基础上，提出了一种基于MBD技术的三维建模改进技术内容。

一方面，建议设计人员应该积极运用制造数据集实现对飞机模线样板设计过程。要求设计人员在设计过程中应该针对模线样板涉及到的工艺孔、装配孔、定位孔等信息内容，纳入到三维数模体系当中，以数据形成方式直接用于工装设计与制造等制造数据集当中。与此同时，借助制造数据集设计模线样板，基本上可以实现零件与零件之间的协调运行效果。

另一方面，设计人员可以实现二维展开图形与三维数模的融合应用。对于钣金类、蒙皮类等零件设计工作，设计人员通常会运用到展开样板以及相关数据集。其中，二维展开数据集在应用方面主要以三维数模为决策依据，要求设计人员应该将腹板面中涉及到的钣金零件等，在CAD等数字化软件中生成相关二维展开数据。在此过程中，需要注意的是，展开数据的精确程度往往会对零件质量产生直接影响。因此建议设计人员应该针对这一问题予以高度重视，加强品质风险防控能力。

以C系列三维数模为例，将几何图形的集形式加入到数模结构树种中，将其与三维实体进行协调处理，确保设计出的样板可直接投影出二维数据，从根本上提升了模线与样板工作设计的质量及效率[6]。将零件状态表与孔信息结合到三维数模结构中。在模线与样板设计工作中，需注重对孔信息进行管理。工艺孔的规格以及数量可直接影响到零件与部件的配置效果，当前使用的三维数模方式应注重查找状态表，导致模线与样板设计速度始终处于有待提升阶段，孔的位置与规格设计工作经常会出现设计误差问题。为从根本上增强孔信息质量，可将零件状态表与孔信息等技术融入到三维模型中，切实提升设计效率。

将三维数模技术应用在零件加工过程中，在三维数码结构设计时，应细致分析加工工艺的要求以及各类特征，分析模板设计过程中的刀具圆角、成型工艺等问题，从根本上提升零件加工质量及效率，保障零件加工期间的材料利用率。利用更加科学的设计软件，找寻出零件设计过程中存在问题，对设计尺寸进行不断优化及完善，确保设计工作能够更好满足工艺成型要求。要求设计人员掌握专业设计软件操作技能，能够及时发现零件加工设计期间存在问题，不断优化及完善零件加工图纸，确实提升零件加工的精准度。

4  数字化条件下飞机模线样板设计管理分析

数字化条件下飞机模线样板设计，要求设计人员应该做好品质风险控制工作。合理运用数字化设备，实现对设计资料的储存与更改合理运用数字化设备，实现对设计资料的储存与更改。最好可以利用记录产品表单作为设计过程的决策依据，确保设计过程有所参考。與此同时，设计人员应该立足于当前飞机模线样板设计现状，做好数字化设计系统的构建工作，如参考。与此同时，设计人员应该立足于当前飞机模样板设计现状，做好数字化设计系统的构建工作，如统一规划数字系统版本。除此之外，设计人员应该严格确保产品表单记录的真实性与及时性，对于设计期间产生的数据内容，必须予以重点记录，防止因进入工作不到位，而对后续制造工作造成不利影响。

5  结语

总而言之，数字化技术的推广与应用，无疑是进一步拓宽了飞机模线样板设计内容。结合当前应用情况来看，设计技术人员与校对人员通过运用数字设备、技术，在飞机模线样板设计与制作流程方面解决了传统设计方式存在的弊端问题，在设计资料存储、设计深度等方面达到了预期效果。可以说，数字化技术为飞机模线样板设计与制作工作提供了良好的内在驱动力，有效规避了设计制作期间存在的误差问题。但是需要注意的是，基于数字化条件的飞机模线样板设计尚未达到成熟应用阶段，在部分设计制作方面还是存在不足问题，仍需进一步改善与加强。

参考文献

[1] 白艳娥.基于数字化的飞机模线样板设计的品质风险控制[J].科学技术创新，2019（5）：23-24.

[2] 石晶.数字化条件下三维数模在模线样板设计中的应用[J].科技创新与应用，2016（11）：17-18.

[3] 王晶.数字化条件下飞机模线样板设计过程中的品质风险控制[J].装备制造技术，2017（4）：123-124，128.

[4] 马瑞娜.数字化环境下航天模线样板设计新构想[J]. 数字技术与应用，2018（12）：142-143.

[5] 张炜，史靠军，章珈彬，等.整体机翼壁板喷丸加工延展量预测与控制研究综述[J].航空制造技术，2019-11-12，27-29.

[6] 谢冬和.多次切割工艺在凸模线切割中的应用[J].机械制造，2019（9）：101-104.