摘要：随着社会的发展，人们对于各行各业有了更高的要求。那么，在航空工业中，钣金零件是组成现代飞机机体的主要，是其他零件两倍。钣金零件的特点有数量少、品种多，外轮廓比例大、结构较复杂以及刚性小特点，因此钣金零件的好坏直接影响飞机的整体质量和生产效率。目前，将计算机辅助设计运用在钣金零件的设计和加工中，大大提高了航空工业的发展。本文就针对航空工业中将计算机辅助设计运用于飞机钣金零件设计的要点、方法及好处进行阐述，希望能为大家提供新的思路。
关键词：飞机；钣金零件；计算机辅助；设计；制造；分析
引言
计算机辅助设计与制造的简称为CAD和CAM，主要是利用计算机为主，作为相应的技术手段来生成和使用多种数字信息，以此来进行工业产品的设计与制造。那么，利用计算机辅助设计来制造行航空中的钣金零件，首先要从零件的设计开始，然后到排样，定样，其次就是进行剪切、冲压、折弯。每一个步骤都必不可少。
一、分析计算机辅助钣金零件的设计和展开
航空工业中飞机钣金零件大致分为三大类，包括平板类、弯曲类、成形类：
1、平板类：主要是进行平面冲裁
2、弯曲类：主要是指板料进行弯曲或者弯曲后加工成形的零件。
3、成形类：主要指的是板料经过拉伸的成形方法加工而形成的规则曲面类或者自由曲面类的零件。
对于常用的接头、门板类的钣金件，基于模型的钣金件的设计展开方法构造模型的时候，需要有充足的工作量，保证使用过程中的可靠、安全、高效。
（一）拼合造型的操作办法
此种方法主要是利用薄片立方体、空心圆柱体等作为基本体元。逐形体生长成制件几何模型，也作为钣金件造型的最为基础的方法之一。拼合造型的方法需要的元素有无厚度的面元素或者是有厚度的体元素。较为多数的钣金件都是通过等厚度的板料而制造形成的。
（二）特征造型的操作办法
所谓特征造型，它是对于产品进行所有特征信息的几何，它不仅具有一定关系组成的特定形状，还可以反映特定的工程术语。他比较适合使用在钣金零件的设计、分析与制造中。它的主要特点是：精度特征、形状特征、以及材料特征等等。最为主要的特征是形状特征，形状特征作为其他的特征的基体和载体，是实现参数化特征造型的关键。然而飞机钣金零件一般可以分解为一个或多个的星座特征。首先从特征造型的角度来看，钣金件是依靠一系列特征组成的，它们之间进行相互的来呢西，最终变成较为完整的一个零件。
（三）展开的操作办法
飞机钣金零件的展开方法的基本原理主要存在于零件设计的过程中。它可以纪录各面与其连面块之间的拓扑关系，然后作为依据进行展开。如果遇到功能比较简单的系统是，首先需要确定一个基准面，然后制定其他待展开的面，其次逐渐展开钣金零件。如果是使用高级的CAD和CAM系统，则可以进行多个表面的同时操作。
二、计算机辅助坯料排样
飞机钣金零件的生产成本里主要由才来哦、设计以及模具及制作等形成的费用。其中占比最大的是材料费，因此计算机辅助中的排样系统可以很好的降低材料费的使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆然而不同的排样系统有着不一样的操作方法，大致内容分为：
（一）选择板料，制定坯料块
首先进行板料的选择，从板材库选取可用的板料，可以从标准规格的板料或者是从曾用过的板料进行选择。然后就是指定坯料块，依靠钣金零件展开之后，建立的坯料块库中指定需要排样的坯料块种类以及不同种类的坯料块。
（二）优化排样后进行排样编辑
在已经选定的板材上指定相应的板料块以及数量排样，然后再进行排样编辑，对于要参加排样的坯料块进行处理以及对排样结果进行干涉检查、再次进行人工调整，需要严重问题时，可以进行重新排样。当所有排样工作后，就是等待排样结果输出。排样结果主要包含相应的数据丈件、材料的使用率、下料的计划报表。
三、计算机辅助中的数控指令编制
（一）数控冲压指令编制中的设计信息的输入
飞机钣金零件的设计、展开、排样之后就可以提供相应的图形以及数据文件。较为简单的数控指令编制的方法就是手工编制，主要通过人工阅读，然后分析图形和数据。
（二）数控冲压指令编制中的工艺设计
数控冲压指令编制中的工艺设计的基本步骤有：首先选择冲模，确定各图素的冲压顺序和步冲时的步距量以及板料的移动速度，然后设置夹爪位置等。
（三）进行数控冲压指令编制
计算机辅助中的编程就是利用计算机完成传统的手工编程工作。在进行钣金零件冲压指令编写的过程中，较为基本的操作是进行指定的冲模，在进行编程系统中的自动编制出的数控指令文件。如果遇到功能相对较强的指令系统，编程操作就需要考虑是否选用组冲压指令。
（四）数控冲压指令的优化和仿真
编制出数控指令文件后，还需要进行后置的处理，后置的处理主要是进行相应的优化与仿真。冲压指令的优化一般分为两个部分：一是冲模优化，二是轨迹优化。冲模优化是将同一冲模完成的冲压指令进行集合在一起，不断减少加工过程中的模具转换；轨迹优化则是为了减少冲压过程中的空行长度。仿真功能则是可以将显示的冲压指令文件的整个执行过程，那么就需要检查冲压指令是否合理以及冲模运动的时候是否可以和夹爪发生矛盾。与此同时，还可以进行冲压指令文件的逆向转换为相应的图像，然后进行相应两个图形的分析，对比它的一致性，进而判断冲压指令文件的正确性。
四、结束语
综上所述，CAD以及CAM在飞机钣金零件的设计与制造中进行广泛的运用，给航空工业中的钣金零件带来了新的加工思路，使航空工业得到新的发展前景。CAD\CAM技术主要是高智力、知识密集、更新速度块、综合性强、效益高等特点。任何事物的提升，都不会是单方面的努力。随着计算机辅助对其飞机钣金零件的设计与制造，钣金零件加工已经成为航空企业加快产品开发，提高产品质量的有力支撑。在未来的发展道路上，计算机辅助也会逐渐呈现智能化、自动化、科学化的发展模式，不断增加我国的航空工业制造的实力。然而由于个人所学知识以及经验的局限性，也没有考虑得很全面，希望能够凭借本文引起广大学者的关注。最后祝愿我国的加工制造业能够得到更好的发展。
参考文献：
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[3]黄俊波，陈先有.飞机钣金零件的计算机辅助设计与制造[J].机械设计与制造，2008（02）：83-85.
论文作者:王昌君
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：零件论文; 钣金论文; 指令论文; 板料论文; 坯料论文; 特征论文; 飞机论文; 《基层建设》2019年第19期论文;