航空工艺技术范文
航空工艺技术范文第1篇
由于航空医学鉴定训练中心一直没有成立计量室，总后及军区组织的计量培训班也很少参加，对计量检定员的培训工作重视不够，成立计量室的人员准备严重不足。而且平时对计量知识的宣传也不够，医疗设备使用科室对计量的概念模糊，对计量检定工作的重要性认识不足，只将其当作上级计量机构的一次检查，平时工作中的计量意识淡化。设备管理科室对计量工作不够重视，计量法规宣传不到位，缺少定期的计量知识培训。
2加强航空医学鉴定训练中心计量工作的思路
2.1提高对计量工作的重视程度加强医学计量知识的普及，认真贯彻落实《中国人民解放军计量条例》和《军队医学计量规定》。领导要充分认识到医学计量工作的重要性，给予足够的支持。职能部门要加大计量知识的宣传力度，普及医学计量法规，使航空医学鉴定训练中心的人员认识到计量工作的必要性。医学计量工作不仅是设备管理部门的工作，而且关系到每一个科室、每一名设备使用人员。要对医学计量工作有一个重新定位，切实加强医学计量工作，为航空医学鉴定训练中心计量工作的开展创建一个有利的氛围。
2.2加强与上级和同级机构的协同航空医学鉴定训练中心正处于转型期。从原来单一的疗养任务向鉴定、训练职能转变，这一时期任务较多，短期内成立计量室比较困难。应加强与军区联勤部二级计量站的沟通，由后勤部卫生机关与军区联勤部二级站协商，或与大连疗养院三级计量室协商，暂时负责保障航空医学鉴定训练中心计量工作的开展，完成对其强检设备的计量检定工作。同时航空医学鉴定训练中心也要做好长远规划，大力做好计量人员的准备，使其参加总后或军区联勤部组织的计量培训班，定期对医训处助理员、设备管理科室人员、非现役文职人员进行计量培训，以解决因现役军人减编、医学工程人才短缺而形成的医学计量管理队伍不稳定的问题，为以后成立计量室做好准备。
2.3筹建航空医学鉴定训练中心计量室从长远来看，航空医学鉴定训练中心有必要成立自己的计量室。空军几所航空医学鉴定训练中心都没有成立计量室，计量工作的开展有一定的困难。航空医学鉴定训练中心都是区域性中心，地域跨度较大，具备成立计量室的条件。（1）航空医学鉴定训练中心的设备日益增多，除了常用医疗设备外，还新增加了大量心理、生理训练设备，这些新增训练设备军区联勤部二级站目前还没有检定标准，有待进一步完善，填补这一项空白。（2）几所航空医学鉴定训练中心呈发散性分布，区域内有不少场站医院、场站卫生队。目前，场站医院、场站卫生队同样存在计量工作环节薄弱的问题。航空医学鉴定训练中心成立自己的计量室后，可根据具体情况负责区域内航空兵的场站医院、卫生队的医学计量工作，这样在体制关系上更加顺畅，同时还可缓解军区联勤部二级计量站工作任务重的压力。（3）航空医学鉴定训练中心成立计量室后，医学计量工作的开展会更加完善。目前，航空医学鉴定训练中心只能依托军区联勤部二级站完成国家强检设备的周期性检定工作，对设备的使用前检定和维修后检定都不能有效开展。成立计量室后可有效解决这一问题，将计量检定与维修工作结合起来。对于一些数量较多而又常用的设备，如血压计、氧气吸入器等，应及时维修、检定、使用。维修过的设备，须计量检定合格后方可使用，以确保航空医学鉴定训练中心鉴定、训练用设备准确可靠。
3结语
航空工艺技术范文第2篇
一、铸造技术是航空工业的关键技术
制造技术是航空工业发展的基础，航空制造技术又是制造业中的一项高新技术。航空制造技术中有六大关键技术，铸造技术就是其中之一。因此铸造的技术进步对加速航空产品的更新换代，提高新机种的性能，缩短产品的制造周期，大幅度减轻重量，以及减少能源消耗和降低成本上都具有非常重要的意义。特别是在航空发动机制造上，铸造技术更有其重要的意义。
随着航空工业的发展，要求大幅提高发动机性能，如燃气涡轮发动机从第二次世界大战以来其最大推力提高了50倍，推重比已达到10，涡轮叶片的工作温度也提高了几百度，而燃油消耗却降低为原来的一半。为此，涡轮叶片从材质到结构都改变了，要生产出这些性能更好的涡轮叶片就要求铸造技术的进步。
图1是1960年以来涡轮叶片材质及工艺发展情况。由图中可以看到，1960～2000年涡轮叶片的材质（美国牌号）从IN100、B1900到MM200、MM247，再发展到PWA1480、PWA1484、CMSX—11。同时因凝固技术的发展和应用，生产涡轮叶片的工艺，则从传统的普通铸造（等轴晶EQ）到定向凝固铸造（DS），再发展到单晶铸造（SC）叶片，见图2。另外，为降低涡轮叶片工作温度，叶片结构从实心向空心发展。图3是形成叶片空心的型芯。如果没有铸造技术的进步就很难生产出新型的涡轮叶片，也就难于保证发动机性能的提高，因此说铸造技术是航空工业的关键技术之一。铸件在航空飞行器中，尤其是航空发动机中所占的比重也在逐年的增加。例如，美国GE公司制造的航空发动机1985年时铸
二、航空工业中使用的铸造材料及方法
航空工业中使用的发动机零件、结构件、附件有相当数量的铸件。这些铸件材料种类繁多，所用铸造方法也很多。主要材料有高温合金、不锈钢、钛合金和铝合金等有色合金，以及复合材料等。随着航空工业的发展，新材料的研制和使用在不断前进，品种也在不断增加。所使用的铸造方法有熔模铸造、石膏型铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、差压铸造、离心铸造和砂型铸造等。航空用各种材料及铸造方法所生产的典型铸件见附表。如前所述，发动机涡轮叶片越来越复杂和精密，对于空心复杂叶片，熔模铸造已成为其生产的独一无二的工艺技术。另外，为减轻飞机重量、降低油耗、减少制造和维修周期，近年来很多结构件开始用大型复杂薄壁整体件代替组装件，在生产此类铸件上熔模铸造也具有优势。因此，在航空工业中使用的众多铸造技术中，熔模铸造技术是应更加被关注的铸造技术。
三、铸造技术发展趋势
这里仅以熔模铸造技术为例，简介国内铸造技术发展的趋势和与国外的差距。
1.铸造新材料的研制
铸造新材料的研制一直是铸造技术发展的一个重要方面。航空材料要求能承受更高的工作温度、有更高的强度、并具有如持久、蠕变、断裂韧性，以及高、低周疲劳强度等其他良好的综合力学性能，同时有良好的工艺性，以满足航空工业发展的需要。例如，为满足航空发动机的要求，国内外已形成系列高温合金品种，而且还在不断出现新品种。又如，铝基复合材料硬度高、热膨胀系数小、轻且耐磨，近年来已开始应用。图4是用碳化硅/铝合金生产的军用直升机反光镜（3个）和外罩，以满足战斗机在遇到极端温度下还能正常工作。图5是宇宙飞船上的管接头零件，为Beralcast363金属复合材料，刚度比铝材高3倍以上，零件减轻了22%，并可很好地与石墨管匹配，减少焊接应力。目前，我国在新材料的研制方面与国外仍存在一定差距，主要是研制周期长，推广应用慢，合金品种仍较少。2.铸造工艺的发展航天工业的发展对铸件的要求越来越高，从而促进了铸造工艺技术的发展。
（1）铸件要求越来越大型、精密、复杂、高强图6是通用电气公司CF—6—80C发动机用前机匣，它用于A310、A300、波音747、波音767和MD—11多种飞机，最大轮廓尺寸为1320.8mm。该件原为由88个零件形成的一个组装部件，现被设计和制造为一个整体钛合金精铸件，重量仅为原来的45%，尺寸控制的更好，产品的力学性能也得到改善，同时大大减少了维修工作量。目前，这类大型精密复杂整体件已不罕见。图7为美国PCC公司生产的2108.2mm的复杂铸件。铸件也越来越精密，除线性尺寸公差外，还对形位公差有要求。如ISO标准中熔模铸件一般线性尺寸公差为CT4～6级，特殊线性公差可达CT3级，其铸件表面粗糙度值也越来越小，可达Ra=0.8μm。铸件结构越来越复杂，如涡轮空心叶片的内通道十分复杂。又如图8所示的飞机控制系统零件，形状复杂，内腔有许多空心通道，只有采用熔模铸造方法生产，铸件基本不加工就可使用。另外，对铸件的强度要求更高。
（2）铸造工艺技术进展对熔模铸造发展影响较大的工艺技术有大型熔模铸造技术、钛合金精铸技术、型芯技术、定向凝固和单晶技术、过滤技术、热等静压技术、快速成形技术、计算机在熔模铸造中应用及机械化和自动化等。大型熔模铸造技术是建立在更好性能模料和型壳、大型压蜡机和制壳机械手、更先进的熔炼技术和设备等基础上的一整套先进技术。我国在这方面与国外相比尚有差距，国外现已能生产2.1m左右的大型熔案，模拟结果与实际情况一致。
1.在铝合金压铸件上的应用
图1是某厂生产的铝合金舱体压铸件原始工艺方案充型过程模拟结果，从模拟结果看，在图1a所示位置容易产生裹气，实际生产也表明了这点，后改进了工艺方案，消除了裹气缺陷。
2.在铝合金低压铸件上的应用
图2是某单位生产的铝合金连接器低压铸件，该工艺实际生产有缩松缺陷，所在位置与模拟结果图2所示的孤立液相一致，后改进工艺消除了缩松缺陷。图3所示是铝合金平板低压铸件凝固过程不同时刻液相与缩松、缩孔的分布图，模拟过程中不仅考虑到了重力作
航空工艺技术范文第3篇
关键词：数字化口腔修复工艺技术；MOOC；实训教学；高职
1数字化口腔修复工艺技术课程教学现状
目前，为了适应义齿制作行业数字化变革的风潮，各院校逐渐开设数字化口腔修复工艺技术课程。数字化口腔修复工艺技术课程的实践环节主要包括：数字化扫描、数字化设计软件的应用、数字化制作三部分。院校数字化实训课程采取传统的以教师为中心的理论+实践教学法：教师先讲解软件和设备的操作技术要点，然后对实训工作任务进行演示操作，接着让学生被动地模仿操作一遍。然而，该课程的实训教学一直难以达到理想的效果。例如常出现学生课前预习不足，课中操作无序忙乱；部分学生只懂得机械模仿教师扫描设备及设计软件的界面操作，对数字化义齿制作的全部流程理解片面；学生的理解能力不一致，在实训设备数量有限的条件下，理解能力强的学生被迫浪费课上时间等待理解能力差的学生等现象。近年来，随着网络通信技术的迅速普及和多媒体教学手段的广泛应用，基于MOOC的翻转课堂教育手段逐渐在大中专职业院校的教学中出现，它有别于传统以教师为主导的教学方式，能在为学生提供丰富学习资源的同时，激发学生的学习兴趣，调动他们的主观能动性。MOOC主要集中在理论课、通识类课程领域。高职口腔医学技术专业数字化口腔修复工艺技术课程受限于高职院校课程建设起步晚、课程体系构建不完整、实训基地软硬件设备不完善、课程学时有限等，MOOC尚未应用。因此，MOOC是否适用于数字化口腔修复工艺技术实训课程，基于MOOC的实训教学应该往哪些方向进行尝试均是值得探讨的问题。
2MOOC环境下数字化口腔修复工艺技术实训教学的关键性问题
2.1依托校企协同创新中心，开发软硬件结合的MOOC教学平台是MOOC环境下实训教学平台的运行基础目前，数字化口腔修复工艺技术课程建设落后的根本原因是院校资金、技术、师资短缺，行业企业的义齿数字化制作技术发展程度领先于院校的课程教学。为了积极跟上行业发展的步伐，院校应以校企合作协同创新中心为基础，紧密联系企业，引进企业的资金、技术、设备、人才，开发软硬件结合的MOOC环境下的实训教学平台。实训基地MOOC环境建设旨在实现“线上学习、线下操作、实时反馈”的教学模式，可围绕以下3个中心进行建设[1]：MOOC线上学习云平台建设、CAD/CAM实训基地设备建设、线下MOOC学习硬件平台建设。线上学习可通过构建CAD/CAM实训基地云平台、建设MOOC学习网站、创建微信和QQ学习空间等途径实现，让学习不受时空限制；线下操作则需要根据义齿数字化设计与制作的生产工作流程配备口腔修复临床诊疗室与数字化扫描、设计、制作一体化实训设备，为学生的线下操作提供硬件基础。要做好对线上学习的实时反馈，可在每个操作台旁边配备自主网络学习终端，实现线上教学与线下教学无缝对接。
2.2设计模块化实训项目是实现MOOC环境下数字化口腔修复工艺技术实训教学的组织前提数字化口腔修复工艺技术课程实训教学内容多、跨度大，对应义齿数字化设计软件自身的特点，将课程内容结合相关基础学科的专业知识，围绕岗位技能设计MOOC模块，立足解决岗位实际问题，以便根据模块内容的特点进行短视频录制。这样的教学内容组织模式在MOOC环境下进行网络教学有一定可行性。数字化口腔修复工艺技术课程内容可分为以下三大模块：（1）数字化义齿设计相关基础理论，内容包括：与义齿设计相关的口腔解剖生理学、口腔修复学等学科的专业理论知识。（2）数字化设计软件基础知识，内容包括：Exocad或者3Shape的软件操作界面基础知识。（3）模块化实训任务：数字化扫描、数字化设计、数字化制作。其中设计模块根据义齿的种类，分为内冠的数字化设计、全冠的数字化设计、桥体的数字化设计。基础性较强、操作较简单易学或理论性较强的内容，将相应课程内容按照知识点录制成教学视频；而复杂的综合性技能操练及设计能力培养的实训内容，可以采用线下课堂教学模式，通过传统的任务驱动法等开展教学活动，增强学生的职业能力。
2.3线上+线下的混合式教学方式是MOOC环境下数字化口腔修复工艺技术实训的教学手段数字化口腔修复工艺技术课程线上+线下的混合式教学方式可以在一定程度上打破学生学习时间和空间的限制，让学生实现“何时有空何时学，哪里方便哪里学”。这样，一方面可弥补数字化课程师资不足的缺陷，另一方面可以利用MOOC网络资源优势，延伸数字化口腔修复工艺技术课程的基础理论内容，具体教学模式如下。（1）线上学习：课前，教师把数字化义齿设计相关理论、常规设计软件基础知识等理论性强的内容制作成时长为8～15分钟的微视频，每个微视频强调短小精悍，突出教学内容中的重点和难点，并兼顾趣味性。此外，视频中还可专门设计1～3个基础习题或发散型问题。课前将准备好的教学资源通过MOOC教学平台或QQ、E-mail、微信等发给学生，并布置学习任务，划分学习小组，提供自学指导，同时设置好在线答疑、在线讨论、问题反馈等模块，以便掌握学生自主学习情况及效果[2]。（2）线下教学：针对理论学习，课堂上组织学生进行课堂汇报，教师查看作业结果、答疑，组织学生讨论和深化问题，对学生进行共性问题启发和个性化指导，通过测评了解学生的学习情况，并进行总结评价。针对实训操作，教师在课前根据课程三大模块（内冠的数字化设计与制作、全冠的数字化设计与制作、桥体的数字化设计与制作）教学内容的特点，提前准备1~2个案例，其中一个案例用于详细讲解数字化扫描、设计、制作每一个流程的标准、操作技巧、应用，向学生展示整个数字化设计与制作的全部流程，从而让学生对CAD/CAM义齿制作流程有更直观的理解。另一个案例供学生模仿、自行操作。
2.4创立MOOC高校课程联盟，开发精品课程资源，是MOOC环境下数字化口腔修复工艺技术课程的效果保证院校之间的数字化口腔修复工艺技术课程教学各自为政，所选教材版本不一，实验条件优劣不同，主讲教师也是良莠有别。为了更好地发挥各院校的办学优势，推动MOOC课程资源建设，应积极推动协同创新，促进高校之间的深度合作，建立院校的口腔医学技术专业课程联盟。课程联盟职能如下：（1）共同建设数字化口腔修复工艺技术MOOC资源，包括微视频、课件、习题等，开发课程教材，共同制订人才培养方案，实现课程教学资源共享。（2）课程联盟依托MOOC在线学习平台，可设置学习论坛，由教师在线答疑解惑，整合行业优质师资，学生足不出户即可享受行业内优秀教师的指导。通过MOOC高校课程联盟，整合优质师资及教学资源，是MOOC环境下数字化口腔修复工艺技术课程的效果保证。
2.5提升专业教师的综合素质是MOOC环境下数字化口腔修复工艺技术课程的智力支持MOOC与传统开放教育相比，规模大、受众多、开放面广，MOOC时代对高校教师是机遇也是挑战。MOOC教育的实现，要求教师有全面的知识结构、较强的教学能力和信息分析能力。因此，新时代的教师要不断提高自己的综合素质，以迎接挑战。（1）教师要转变观念，迎接挑战，对于先进的信息技术平台敢于尝试探索。（2）教师要积极增强自身的信息敏感度，以便能高效地收集资料信息。（3）政府与学校通过行政手段完善评估和激励制度，鼓励教师积极参加信息技术培训，促进教师信息素养的自觉提升[3]。
参考文献：
[1]谢智慧.基于MOOC的实训教学改革探索与实践———以长沙航空职业技术学院“数字化工卡”实训教学平台应用为例[J].长沙航空职业技术学院学报，2016，16（4）：28-30.
[2]张静，谭雅芹，杜格非，等.基于混合式翻转课堂的口腔黏膜病学教学模式构建[J].临床口腔医学杂志，2016，32（12）：754-756.
航空工艺技术范文第4篇
1.复合材料
复合材料不同于传统的工艺材料，是将两种或者两种以上具有不同性能和形态的组分材料经过复合手段的组合而得到的一种新型的多相材料。各种组分材料能够在性能上取长补短，获得良好的协同效应。复合材料自20世纪40年展以来，因其具有的普通传统材料所不具备的高比强度、高硬度、耐疲劳、破损安全性高和可设计性等各项突出的性能，很快获得了广泛的应用。根据结构特点的不同复合材料又能分成纤维增强、细粒等多种复合材料。
2.复合材料在航空工业中的应用
由于复合材料的热稳定性强，又具有高比强度和高比刚度、可设计性等优良的性能，成为航空工业制造中常用的4大材料之一。常用于航空航天这种尖端技术所用的复合材料是经过改良的先进符合材料，用于航空工业设计的是以各种不同的高性能纤维为增强材料的先进复合材料。根据聚合基不同得到的材料性能也有所差异。由于树脂基复合材料其突出的高比强度和高比刚度使其成为最早应用于航空工业并且保持最大应用量。但该材料工作温度受限于400℃，飞机发动机上的大量零部件需要再长期的高温环境中工作，因此常用碳复合以及陶瓷复合而成的耐高温性能优越的金属基材料。使用的复合材料在航空工业制造中所占比重大，所应用的部位有垂直和水平尾翼、机身和机翼蒙皮。复合材料性能和制造技术在不断改进以更好的应用于未来的航空工业中。
3.航空工业复合材料制件成型工艺
传统的复合材料结构的制造过程大多由人力完成,这种手工操作方式致使制件的精度难以保证，而且耗费巨大，生产效率低下。所以降低复合材料制件工艺的成本致使了自动化生产技术的发展。尤其在航空工业中，制备复合材料制件过程需要具有高度的自动化以及较好的质量控制，降低模具成本并且要缩短生产周期。这些要求都需要先进的制件成型工艺来保证达到。用于航空工业的复合材料制件成型的工艺有：编制技术；固化工艺；铺带技术；非热压罐技术等。下面就常用的重要工艺的发展进行简要的阐述。
3.1常用于复合材料预成型的工艺
3.1.1编制工艺
编织工艺中包含有编织、针织、经编等工艺。编织工艺一般分为二维和三维两种不同的工艺。能够运用于精细复杂形状的制件成型，传统的二维工艺在航空工艺的应用主要由飞机进气道和机身J型隔框等这种制造较为复杂的零件。但是该技术编织的构件厚度方面强度低，为了克服该问题促使了三维编织工艺的出现和发展，该技术在未来的飞机制造业中具有很大的应用潜能。针织工艺针织是较为传统的工艺，该工艺得到的复合材料抗冲击力强，方向强度好，并具有较大的伸长性，能够用于非承力的复杂形状构件的制造。借助于该工艺将定向纤维加入材料中能够增强特定部位的机械性能。经编工艺经编工艺其实真正采用的是针织技术，之所以称为经编是将采用经向针织技术，该工艺获得的多层编织物中的纤维能够定向，并且能节约铺放的纤维，经济效益高。该技术并没有广泛的应用于航空工业制造中，但是正在研究将该技术运用到次承力以及主承力构件的制造中。
3.1.2缝合和穿刺工艺
缝合工艺取代了传统的机械连接方法，得到的纺织复合材料是将多层的二维材料织物用高性能纤维以及工业用的缝合技术缝合得到，采用的高性能纤维贯穿厚度方向因此材料的抗分层能力、抗剪切力、抗冲击力等性能提高，从而缝合复合材料能够提高材料的整体性能。运用在航空工业中的大型军用运输机的机体结构件的制造不仅大大减轻了机体重量并降低了制造成本。穿刺工艺。虽然该技术无法用于制造预成型体但是在很多方面是优于缝合技术的，该技术避免了高成本缝合机的使用，一般采用真空袋热压或者超声技术把薄的削片穿刺进为固化的二维碳纤维复合材料板中，从而组合成三维的加强复合材料。而且制得的复合材料不受尺寸的限制，这使得该技术能够广泛的对飞机制造中局部的材料进行加强。
3.2复合材料零件成形的工艺
3.2.1纤维缠绕工艺
该工艺是复合材料自动成型的最初工艺形式，该工艺主要用于圆形及椭圆零件，如火箭发动机壳体。该技术已经发展较为成熟，但是无法用于非圆柱结构件的制造成型。
3.2.2树脂浸渍工艺
该综合工艺中的关键工艺在于三维编织及缝合等技术预成型、编织缝合工艺、树脂流动模拟及控制等。该技术在航空领域常应用于飞机雷达天线罩的制造。该工艺有高温要求。该技术采用的材料是树脂以及纤维预制体，在高温环境下树脂形成树脂膜或者稠状的树脂块填满三维编织获缝合成的纤维预制体，经固化得复合材料制件。
3.2.3自动铺放工艺
自动铺放技术是数控机床、材料工艺技术和软件技术的综合体，已广泛应用于现代飞机制造业中。但是由于受计算机技术的限制，现在的自动铺放技术虽在速度和精确度上有提高但是铺放面积仍是瓶颈问题。
3.2.4丝束铺放工艺
丝束铺放是近些年被高度重视的新技术。因为该技术集成了自动铺放的数控性以及纤维缠绕工艺的操作简单等一系列的优势。能够减少生产成本，并能制造复杂的无纤维角度限制的构件。必将在未来的航空工业中大有可为。
航空工艺技术范文第5篇
[关键词]航空钣金件；表面缺陷；研磨；后处理工艺
引言
随着制造业加工水平的不断提高和数字化技术的迅猛发展，飞机加工制造业对钣金零件表面质量、形状精度、产品合格率等的要求也越来越高。如毛刺、锐边和伤痕等表面缺陷得不到有效修复，不仅影响工件的整体外观质量，还会影响工件后续加工工序的加工质量及检验结果的准确性。同时，由于工件表面缺陷的存在，当飞机在高速、高震动、高温环境中运行时容易引起应力开裂趋势的产生，使其可靠性、稳定性降低。因此，对于这些表面缺陷的后处理就显得至关重要。然而，铝合金材料分为不包铝（沿整个厚度方向具有均匀化学成分的板材）和包铝（在零件板材的一面或两面有一层冶金结合的包覆层，其目的是防止腐蚀，保持表面外观等），其表面缺陷的修复有严格的质量控制要求。而去除毛刺、钝化锐边或修复伤痕的加工属于表面研磨，如操作不当会直接对工件产生破坏，达不到产品设计质量要求。由此，既要更好地修复钣金件的表面缺陷，且又不影响材料性能及破坏表面防护就成为航空钣金后处理加工的难题。
1钣金件表面缺陷的特性分析
飞机钣金制造技术是航空航天制造工程的一个重要组成部分，是实现飞机结构特性的重要制造技术之一。成千上万的钣金零件，制造方法多种多样，在其制造过程中大量的钣金件由于设备、工装、材料问题等不可避免地会形成以下几类常见的表面缺陷问题：毛刺：沿切边或沿孔周边的金属突起物，是由于进行去除金属材料加工留下的。锐边：除有特殊规定的情况外，两个平面或两个设计特征表面的交线形成的包容金属的角度小于120°（A面和B面的夹角）。划伤：因尖锐的物质（如板角、金属或设备上的尖锐物等）与铝合金表面接触，在相对运动时所造成的成条状的伤痕。擦伤：因棱状物与铝合金表面接触或板面（包括曲面）在相对滑动或错动时所造成的呈束状分布的伤痕。钣金零件形状复杂，质量控制严格，有一定的使用寿命要求，对成形后的零件有明确的力学性能和物理性能的要求。而钣金件上的边缘毛刺、锐边等对后期的制造技术精准性以及检测准确性存在不良影响，如日本液压专家认为，影响液压件性能和寿命的原因有70%是毛刺造成的[6]。因此，对钣金件边缘毛刺大小、锐边的角度（见图1）和表面伤痕的深度具有严格的质量控制要求。
2传统的后处理工艺简析
以往，大多是采用人工方法对钣金件进行去毛刺、钝化锐边（或倒圆角）和表面去伤痕处理。人工研磨方法，是劳动者采用锉刀、刮刀、砂布或采用动力装置的砂轮、铣刀为研磨工具，对钣金件切削刃口、内孔及其周边区域直接进行研磨以达到去除毛刺和表面伤痕并钝化外边刃口的目的。随后，伴随航空制造技术的发展和为了提高加工效率及改善作业环境，传统的机械加工处理方式逐步得到应用。但无论是人工研磨方法还是传统的机械处理，其工艺技术缺陷则是共同的：无法完全、均匀、快速、安全地修复钣金件表面缺陷。人工研磨处理方式比较适用于修复精度要求不高、加工量较小的工件。其主要问题在于，环保方面：研磨时产生的大量粉尘直接扩散到劳动场所及其周边，使劳动者共同的工作环境受到破坏;劳保方面：劳动者和研磨工具与工件是近距离接触的，极易引起人体划伤、粉尘吸入等危害劳动者身体健康的事故；加工效果方面：匀质性和美观度极差，具体表现为毛刺去除不完全、圆角大小不均、平面研磨凹凸不平、研磨欠缺和过度研磨而破坏铝涂层等等，如图2所示，甚至，研磨不当使淬火状态的零件产生局部过热而软化；加工不完整性即加工死角问题：内孔直径很小、其外边沿错缝间隙过小，如图2所示，是人工研磨工具难以完成的，从而形成加工盲区或死角；加工效率方面：常见的300mm×150mm、空洞率30%、毛刺率80%、需进行双面去除毛刺、钝化锐边和平面研磨处理的钣金件，在正常情况下，一名操作工每小时不间断工作时，加工这类工件的效率大约是20~30件/小时，如果一个批次下来需要加工2000件，则需要10个人干一整天才能完成。传统的机械处理方式一般采用立式磨头，对物体表面做下压式研磨处理。研磨工具一般是单向研磨砂带和旋转式辊筒磨头或圆盘式多点旋转研磨刷头，对工件上表面进行干式或湿式表面打磨，达到去毛刺和表面研磨处理。这种方式在效率上要优于手工方式，但其问题也是显而易见的，加工温度问题：由于此类机械源自木工研磨技术，不成熟的冷却方式是其短板，而钣金件被研磨处的温度不得超过用手不能触摸的温度（约58℃以上）造成了其加工范围的局限性；防护膜问题：此类机械采用的垂直布控磨头进行下压式研磨，钣金件表面防护膜在研磨过程中常常被磨穿划伤或掀开，如图3所示；送料安全问题：采用真空或电磁吸附式工件传送方式的不适用性是显而易见的，小型或多孔工件飞出击伤机体或造成工伤事故是此类机械的致命伤。
3模块式磨头组合湿法处理工艺特点及效果分析
选择钣金件表面缺陷后处理的方法时应考虑工件本身的材质、加工精度、几何尺寸及表面缺陷大小和部位等因素；还要注意改善作业环境和条件，降低生产成本，提高加工效率。同时，表面缺陷修复后应能达到所期望的标准、不能降低工件尺寸精度要求和改变其表面形态。经过实证测试和技术比对，发现模块式磨头组合湿法处理工艺为航空钣金件表面缺陷修复的有效方式。这种模块式磨头组合湿法加工机源于德国的金属表面处理技术，分为加工部和干燥部两个加工区；加工部按照加工处理工艺需要而配置最多4个工位即磨头，磨头的形式和规格需要依据加工要求进行合理配置。组成这些工位的磨头一般有三类：第一类是砂带磨头，电机驱动，由电子跟踪系统和气缸自动调节和纠偏，使用布基平面研磨材料，其端头平直对接成封闭式筒圈，在上下两个直径不同的辊筒（其中下面的一个是表面具有一定柔性的包胶辊）的带动下，实现对工件表面的与进料方向相同的单向研磨；其主要功能是去除工件表面突出的尖利的毛刺或披锋，或对工件表面做去除划痕、拉丝或抛光处理；砂带规格的选定一般取决于工件的加工要求、湿法或干法加工模式以及选择的加工参数。第二类是立轴盘刷组合磨头，根据工作台面的宽度由不同数量盘刷组成盘刷组合，电机驱动，组合整体可以做横向的摆动用以增加研磨的力度和均匀度；盘刷组合的旋转方向和转速一般是可调的，调整的依据一般依工件的加工要求而定；其主要功能是对工件表面的毛刺，包括立面研磨引起的二次毛刺，进行扫除式处理，同时对内外边沿进行倒顿处理；盘刷刷头的材质是多样的，诸如陶瓷丝、金属丝、尼龙丝、百洁布、砂条、砂片等等，对于材质的选择一般根据工件的处理工艺目标以及加工模式来决定。第三类是卧轴辊筒式磨头，电机驱动，可以采用与进料方向相同或相反两种旋转方式，同时具备横向的往复式摆动功能以增加加工的力度和均匀性；转速一般依据工件的加工要求以及选择研磨材料的质地而定；其主要功能是对工件表面进行柔性、精细的终极研磨；磨头的材质根据加工要求而多样化，诸如百洁布、砂条、羊绒等等。值得一提的是，由于采用相同的工装与机架及其驱动系统连接，第二类和第三类磨头是可以在同一个加工工位上互换使用的，即多个工位可以采用相同的磨头来提高加工效能，也可以分别采用不同磨头或不同材质的同类磨头来实现一次加工过程可以取得多样化加工要求的目标。这样的配置选择对于航空件多品种、小批次的特点尤为重要。保持工件在高速研磨状态下仍处于一定的温度以内，是采用湿法加工的主要原因，这对航空钣金件而言是另一个至关重要的课题。为此，选择了先进的工件冷却方式，即在每一个加工工位或磨头（组合）的前后分别配置一根具有排列紧密的喷淋水嘴的水管，喷淋方向和喷水量均可调，这对于保持加工时钣金件表面温度不超过40℃的要求以及工件表面尘渣的有效清洗是非常重要的。干燥部采用辊筒挤压和风刀强力吹拂的双重处理方法，确保钣金件上水分被完全去除。如前所述，钣金件内孔和外边缘有形态各异的毛刺、锐边、表面伤痕，且有些表面含有切削过程中带来的油脂等，如图4（a）所示；某些表面要求高的工件为贴膜下料，这就要求加工时，既要达到修复工件表面缺陷的目的，又要保证不会掀翻防护膜或击穿铝涂层，还要保证加工后工件表面粗糙度达到工艺要求。为此，采用含有3%左右防锈液的普通工业用水作为辅助性加工介质，一方面可以清洗附着在磨头表面的残渣细屑，更重要的是对钣金件进行冷却。然后，在第一工位采用120目的硅质布基砂带作为研磨介质，主要对工件表面做去除毛刺或去除划痕处理；第二工位采用陶瓷丝材质的研磨盘刷，刷头的材质可以根据加工要求进行调整，对工件内孔边缘和外刃口的二次毛刺进行扫除式加工处理；第三工位选择了比较柔细的研磨介质羊绒抛光辊，来实现对工件表面的精研抛光等细化处理。通过优化配置，每个和各个不同工位（磨头）的研磨参数的设定与应用、以及不同工位（磨头）上不同规格研磨材料的使用，可以实现不同而多样化的处理效果，如图4（c）所示。①工件加工温度平稳，一般可以控制在40℃以内，加工后工件无内在应力变化。②选择80~120目颗粒度的砂带并精确设定-0.1~-0.3的压力值，使垂直压力作用于工件表面受到有效控制；选择150mm直径、陶瓷丝或尼龙丝材质的盘刷磨头做拉带式加工，既有效处理了毛刺和钝化锐边，同时又保全了防护膜的完整。③在板料平整度符合工艺要求和毛刺状态可控的情况下，毛刺可以完全去除且内外边缘锐边得以钝化，同时，工件表面研磨去削量不破坏材质及铝涂层；同时钣金件的表面光洁粗糙度得到了有力保证，轻松达到Ra0.3。④加工效率爆破式的提高：还是以300mm×150mm、空洞率30%、毛刺率80%、需进行双面去除毛刺、钝化锐边和平面研磨处理的钣金件为例，使用机器加工，效率达到每小时加工300~400件左右，等同于十几名员工不间断的小时加工量。
4结束语
航空钣金件无论其处于产品外部或是机内结构，都属于“生命件”，其质量都关乎人的生命。而且钣金件以及它们所组成的最终产品，始终代表着国家和行业的整体形象，维系着航空制品使用者的生命安全，而其质量则是这个形象的最重要的、最有力的支撑之一。飞机制造过程中有大量的钣金工件需要依据相关标准、工艺要求进行表面缺陷后处理修复，以保证航空器的高质量和高安全性。因此，只有改良钣金件后处理的工艺技术，通过采取科学的工艺、前沿的设备，加之合理、有效的管理，使表面缺陷修复技术实现机器化、智能化及主动化，从而达到完全、均匀、快速、安全地去除航空钣金件的表面缺陷。
参考文献
[1]杨汉,陈佳,兰勇等.数字化技术在航空钣金成形模具制造中的应用[J].航空制造技术,2012,17:60
[2]胡学弘,许方君.去毛刺常用方法分析[J].科技创新与应用,2014(6):83
航空工艺技术范文第6篇
摘要:碳密封材料是空间领域中的一种具有良好应用前景的摩擦密封材料。本文主要对应用于航空航天领域的碳密封材料的种类和工业领域相关的制备工艺进行了探究。
关键词:碳密封材料;航空航天;应用
制备工艺航空航天工业是事关我国国防事业的重要工业。在航空航天工业不断发展的背景下，这一领域研究人员开始对应用材料的密封可靠性问题展开了深入的研究。密封材料的性能是密封可靠性的主要影响因素。碳密封材料在这一领域有着优异的特性。
1航空航天领域常用的碳密封材料
1．1柔性石墨密封材料
从石墨自身的性能来看，它可以成为高温环境和低温环境下常用的密封材料。柔性石墨密封材料主要由石墨纸、柔性石墨卷材等材料组成。这种材料是天然鳞片石墨进行特殊加工的产物。它具有着良好的自润滑性能和耐热性。这种材料的化学惰性相对较大，可以抵抗酸碱盐溶液和一些有机溶剂的侵蚀。因此，它可以替代一些应用于航空航天领域的石棉材料和橡胶密封材料。柔性石墨密封材料中的柔性石墨材料可以用于低压静密封。
1．2增强石墨密封材料
在航空航天领域，增强石墨密封件主要应用于动密封、机械密封件的摩擦副和旋转接头之中。这种材料主要由多孔石墨浸渍而成。浸渍过程应用到了加压浸渍工艺和真空浸渍工艺等多种工艺。俄罗斯科学家将高强石墨密封环应用在了航天发动机的涡轮泵中，这一材料具有着高强度、高密度和低摩擦系数的特点。
1．3碳纤维复合材料
碳纤维复合材料主要由碳纤维－柔性石墨复合材料和碳纤维－树脂浸渍复合材料等多种材料组成。这种材料有着良好的耐磨性和独特的自润滑性。它可以应用在航空发动机涡轮的轴径部位。这种碳密封材料具有着导电性、耐腐蚀性，对电波和X射线也具有有效抵御的特性。它也可以适应中高压静密封环境的要求。
2碳密封材料制备工艺的应用
2．1碳密封材料的复合加工工艺
碳密封材料的复合加工工艺建立在超声振动辅助切削加工工艺和超声电火花加工工艺等工艺基础之上。超声振动辅助切削加工可以在降低切削温度的基础上，强化加工表面的质量。超声电火花技术是在电机中应用超声振动的一种加工方法。它主要利用电极端面合适的放电间隙来提升火花击穿概率，也可以提升加工孔的加工稳定性和加工效率。深化复合加工工艺，可以为碳密封材料在航空航天领域的应用提供一定的帮助。
2．2碳密封材料的抗氧化工艺
碳密封材料的抗氧化工艺涉及到了这一材料的生产过程中应用的单涂层技术和两涂层技术等技术。氮化硅、氮氧化硅和相关混合物可以有效强化碳密封材料的低温抗氧化性能和高温抗氧化性能化。与之相关的后处理技术也可以有效解决碳密封材料可能出现的微裂纹问题。
2．3碳密封材料的耐高温工艺
与航空航天事业有关的碳密封材料耐高温工艺主要由以下工艺技术组成:法国航空宇航公司所采用的一种与SiC有关的制备工艺;二是与离散碳纤维有关的隔热结构制备方法，这种制备方法中应用了乙二醇、丙三醇和石油油料等多种材料;三是由美国企业研发的一种建立在仿氧化硅基树脂技术基础上的碳密封材料耐高温技术。在对这一工艺进行应用，可以让碳密封材料在航天非隔热层的建构过程中得到推广。
2．4碳密封材料的致密化工艺
碳密封材料生产领域所采用的高强度碳密封材料制造法是以固体可流动颗粒状聚合物为压力介质的制造方法。碳密封材料先驱体的固化过程是生产过程中的关键要素。除此以外，热压成型法在碳密封材料中的应用可以让这一材料的致密性特征得到强化。它让应用于航空航天领域的碳密封材料的制备过程与含碳纤维符合材料和研磨沥青等基质材料之间产生了一定的联系。在经过电阻加热以后，压制而成的碳密封材料的密度可以达到1.30g/cm3。
2．5碳密封材料的防裂解工艺
防裂解工艺可以为碳密封材料在航红航天领域的应用提供一定的保障。具有梯度碳化物涂层的碳纤维增强复合材料的应用，可以借助传统的气相沉积法完成碳密封材料的制备工作。在这一方法应用以后，图层标称的热胀系数要高于地层的系数，表层到底层的热胀系数也会表现出渐变分布的特点，这样，在高温环境下，航空航天领域所应用的碳密封材料不会出现断裂的问题。
3结语
随着高新技术的不断发展，航空航天领域对密封材料的要求也不断提高。碳密封材料的应用已经受到航空航天领域重点关注，例如航空发动机对轴间密封材料的强度、抗氧化性和导热性有着严格的要求。通过对碳密封材料滑动摩擦磨损行为的探究，可以发现，碳纤维复合材料更适用于航空发动机主轴密封环之中。碳纤维编制方法和相关的工艺参数是航空航天领域的专家所研究的重要问题，其可以让碳密封材料应用于运载火箭的发动机泵密封件之中。碳密封材料在航空航天领域有着较为广泛的应用前景，创新相关制备技术是对这一材料的性能进行改善的有效方式。随着我国航空航天事业的不断发展，新型碳密封材料也会在这一领域得到进一步的推广。
参考文献:
［1］黄荔海，李贺军，李克智，张守阳．碳密封材料的研究进展及其在航空航天领域的应用［J］．宇航材料工艺，2006(04):12～17．
航空工艺技术范文第7篇
关键词：绿色制造；机械制造；工艺
1绿色制造理念下机械制造工艺类型
以绿色制造工艺实施目标为依据，可以将该工艺划分为三种类型，即节约资源工艺、节约能源工艺、环保型工艺。
1.1节约资源工艺
此类工艺技术主要是通过简化机械生产流程的方式来节约原材料，从而达到节约资源的目的。例如，通过优化毛坯形状，减少加工余量，进而节省原材料；通过选用新的刀具类型，减少刀具与材料间的消耗，并加入适量的切削液，减少对原材料的浪费。节约资源工艺作用的发挥有两种渠道，一种为设计，另一种为工艺，在设计方面，通过减少零件数量、减轻零件重量、创新设计技术等方式，提高原材料的利用率；在工艺方面，借助干式加工技术、毛坯优化技术、新型特种加工技术等，使原材料得到有效节约。
1.2节约能源工艺
在机械加工过程中势必要消耗较多的能量，这些能量中部分转化为有用的功，另一部分则化为其他形式遭到浪费，不但使能源遭到损失，且流失掉的能源还会有损于机械制造的顺利进行。例如，摩擦损失能量会导致机床精准度受到影响；转为热量的能量会提高工艺系统的温度，缩短系统使用寿命；部分流失能量还会产生振动与噪声，不但影响了系统运行的可靠性，还会产生各类污染，对操作者以及周围环境造成损害。因此，节能工艺的使用十分必要，目前主要的工艺类型为降耗工艺、减磨工艺、低能耗工艺等，并且加强对太阳能、风能、水能等新型能源的开发与使用。
1.3环保型工艺
当前机械制造中一般采用去除加工方式，易产生大量废弃物，不但造成资源浪费，还使环境受到污染。而环保型工艺的应用是在绿色制造理念的支持下，通过使用绿色工艺技术，使生产过程中产生的废气、废水、废渣、噪音等得到有效的控制和消除，对切削液、磨屑等进行回收再利用，有效防止废弃物的产生。另外，传统机械制造工艺易引发水污染、光污染、大气污染，环保型工艺的使用通过优化节能结构、改变燃烧方式、加强集中供热等方式，使各类污染问题得到有效的缓解[1]。
2绿色制造技术在机械制造中的应用
2.1绿色切削加工工艺
在绿色制造理念的指导下，越来越多新技术、新工艺诞生，如冷挤压、精铸、工程塑料技术等绿色切削加工工艺，在机械制造中得到广泛的应用。有些成形件甚至无需机械加工便可直接使用，不但减少传统毛坯制造中消耗的能源与物质，还有效缩短了制造周期，减少生产成本投入。绿色切削加工工艺适用于有色金属制件、齿轮花件、异形孔类件的使用，与以往锻造—切削工艺相比，能够节约30-70%的材料消耗，节省20-70%的生产费用。对于毛坯较为粗糙的零件来说，机械加工中余量较大，不但产生大量材料浪费，生产效率也不够理想。对此，可以通过优化毛坯制造的方式，提高毛坯精度，也可以采用绿色切削加工工艺，如高速切削，通过提高切削速度的方式，缩短加工时间，工件的变形量较小，加工质量由此得以提升。例如，在制造航空领域所需零件时，尤其对于铝的薄壁件的加工，更应注重零件精度，目前已经可以切出0.1mm厚度，几十毫米高的成形曲面，更加贴近航空领域对零部件的相关要求。
2.2绿色节能工艺技术
在机械制造生产中，需要消耗大量电力、煤炭、钢铁等资源，在我国资源储备量的告急，国际市场石油价格的波动增加的背景下，采取绿色节能工艺已经十分必要，对此，可将以下几种绿色节能工艺应用到现代化机械制造当中。
2.2.1绿色润滑工艺
根据节能环保、延长设备使用寿命的要求，可以将油气润滑应用到机械制造当中，结合国外先进技术与理念，利用TURBOLUB油气分配器，提高油气润滑的效果。油气润滑的主要原理为：通过步进式给油器按照特定的时间、数量为设备提供润滑油，用3×105-4×105Pa的压缩空气，将润滑油沿着管道推送到润滑点，使油品能够准确的处于所需润滑的位置。在润滑方式的选择上，有油气润滑与油雾润滑两种，其中，油气润滑主要是将油雾化成0.5-2μm的雾粒，使雾化后的油气在空气的推动下进入到需要润滑之处，雾气与空气的流动速度相同。而油气润滑则是以油膜的方式直接被送入到润滑点，以油滴的方式对润滑点进行润滑，流速为2-5cm/s，而空气的流速为30-80m/s。与油雾润滑相比，油气润滑能够使耗油量降低1/5，使轴承的使用寿命延长300倍，目前越来越多的制造企业开始选用油气润滑工艺[2]。
2.2.2绿色润滑剂的应用
在混合式MQL润滑系统中，主要包括供油系统、机床主轴、供汽系统等。将套管放入到中空主轴当中，内管通油，外管通气，油气在主轴前端的混合装置中接合，将润滑剂输送到切削工具当中。雾状润滑剂回转部分较短，受离心力的干扰较弱，通过工具前的孔高效喷出，能够精准的作用在润滑点。用CNC来控制油量，并对数量值进行设定，在MQL系统中所需油量较少，通常少于50mL，且运送油的压缩空气具有一定的冷却效果，但是在应用过程中，发现冷却效果不明显，难以符合实际需求。对此，将润滑油与水分别进行雾化处理，使其形成绿色润滑剂，并同时喷射到切削点，对于水与油的比例可以根据实际情况进行修正，也可以改变喷嘴形状，形成水包油等供应方式，也可以混合供应，以此来提高润滑效果，减少切削阻力，充分达到节能效果。
2.3环保型工艺技术
传统的机械制造工艺在使用中往往对周围环境产生多种污染，这主要受到热处理的影响，而绿色环保型工艺能够尽可能的减少对热处理材料的使用，从而能够达到减少污染、保护环境的效果。在环保型工艺技术的使用中，往往采用冷拔、热轧作用即可达到性能要求的材料，减少资源消耗与环境污染。在机械加工过程中，不得不对材料进行热处理时，也应选择热处理较少的材料，如贝氏体钢、低渗碳性钢等。在利用低渗碳性钢对齿轮进行制造时，只需对其进行感应加热淬火，与合金渗碳钢相比，具有较强的综合机械性能，且能够防止合金元素的浪费，从性能方面来看，甚至能够超过中碳结构钢，工艺性能良好，却具有显著的经济优势[3]。
2.4振动消除应力技术
在机械制造中，传统工艺模式下在管料调制后进行粗车、推车、精车等机械加工，但是在推锁加工以后，往往会产生较大的加工应力，导致钢件在加工后出现变形，生产出的产品质量较低，甚至成为报废品。对此，应在绿色制造理念的指导下，引入振动消除应力技术，也称为振动时效。此种工艺的工作原理为在共振作用下对零件内部残余应力进行消除与处理，在交变应力的作用下，结构件中的部分点将出现晶体位移，从而发生塑性形变，当内部残余应力最大点得以释放时，构件内部残余应力便得到了有效的降低与处理。据统计，采用振动消除法能够使构件内部应力减少40%左右，应用效果较为显著。
3结论
综上所述，在我国环保政策实施背景下，机械制造领域融入绿色技术已经成为大势所趋，同时也是工业可持续发展的保障。在此背景下，机械制造应积极采用绿色切削加工工艺、节能技术、环保型工艺，在各个生产与制造的环节均体现出绿色理念，从而实现资源效益、经济效益、生态效益的协调优化，促进工业的健康快速发展。
参考文献：
[1]覃华军.试述绿色制造理念下的机械制造工艺[J].地球，2014（5）.
[2]鹿革.绿色制造理念下的机械制造工艺[J].现代制造技术与装备，2016（4）：59-60.
航空工艺技术范文第8篇
DFMA技术概述
1DFMA技术内涵
面向制造与装配的设计与精益制造、质量工程等一样，是一种设计理念。DFMA强调在产品设计的各个阶段，对产品加工、装配直至后续维护等进行综合设计和优化，提高产品的可制造性、可装配性、可维护性等。产品的可制造性、可装配性在我国的工业界一般称为结构工艺性，包括面向机加、铸造、焊接、压力成型等各种单元加工的制造工艺性以及在产品部装、总装阶段的装配工艺性、装配准确性和装配协调性等。实施DFMA的基本思想是通过减少零件数量、简化产品结构，实现减少单个零件的加工时间和总的装配时间，从而减少整个制造成本的目的。DFMA适用于任何企业和产品，尤其对飞机等大型复杂产品可以起到显著作用。实施DFMA理念的企业强调在设计过程中采用并行工程方式，以保证产品的质量能够由设计师及其他开发人员共同实现和保证。因此DFMA也被认为是并行工程的核心技术之一。
2DFMA技术的分类
DFMA强调在设计的各个阶段，尤其是设计的早期，通过建立并行工程团队，使产品设计人员能够对关于材料选择、制造工艺、装配过程、维护过程等进行同步的设计与优化，以减少制造和装配时间，从而降低生产成本，提高产品质量和可靠性。DFMA根据所达到的目标，可划分为面向制造的设计（DesignforManufacture，DFM）、面向装配的设计（DesignforAssembly，DFA）、面向测试的设计（DesignforTesting，DFT）、面向服务的设计（DesignforService，DFS）、面向环境的设计（DesignforEnvironment，DFE）等。其中DFM是根据企业自身及供应商的工艺水平和制造能力，综合考虑零件的设计对零件制造过程中材料处理、加工成型、质量检验等环节的影响，通过对材料选择、结构设计、尺寸公差等的改进和优化，使零件能够在企业已有设备资源条件下，经济、高效、高质量地制造和生产。采用DFM技术，可以在设计阶段对不同设计方案进行制造时间和成本的快速定量分析，比较与评价各种结构设计与工艺方案。设计人员根据DFM评价的结果，对零件进行及时改进设计，使零件在满足性能指标的同时，具有最好的加工工艺性。DFA是针对产品在制造过程中的装配和检验，以及维护过程中的拆卸和组装等操作，采用规划、评价、仿真等技术手段对装配结构进行分析、评价，并进一步提出改进建议。
3实施DFMA对产品的影响
DFA技术在20世纪70年代初由美国Boothroyd教授提出，其最初的目的是希望通过减少零件的数量以达到减少装配环节的目的。但是，在企业中应用DFA技术后发现，采用DFA技术最大的成果是减少了零件的数量，从而减少了零件的制造时间和成本，并进一步减少了装配时间和成本。因此，实施DFMA必须首先从产品的总体结构出发，通过材料选择、结构优化，尽可能减少零件的数量和种类，并尽可能采用标准化的零件和结构，最终实现降低加工与装配时间的目标。因此，DFMA的实施贯穿了产品设计的全过程，既包括了涉及产品总体的宏观DFM技术，如产品平台的构建、模块化设计、供应链构造等，也包括了与局部的零部件的形状、尺寸、联接方式等有关的微观层面的DFM技术。在总体或概念设计阶段，可以通过对产品总体布局的调整和优化，如采用一体化设计或模块化设计的思想，采用新型材料的功能复合部件的设计，大幅度减少零件的种类。在详细设计阶段，根据制造工艺和设备要求，对零部件的形状、连接方式等进行优化，达到减少制造难度，缩短加工与装配时间的目标。DFMA可以应用于新产品开发阶段和已有产品的改型优化中。在新产品开发中，设计师在概念设计中通过减少零部件数量、简化产品结构的方式，来保证产品的设计指标和性能要求，并使产品方便装配。在产品的改型中，设计师通过重现设计或优化已有的组件，以优化产品的性能，并简化制造和装配环节。为了最大程度地应用DFMA技术，要求设计师必须具有对制造工艺、材料等领域的相关知识，设计与工艺人员必须紧密合作以确定最佳的设计和制造方案。
4DFMA的技术方法
在具体的DFMA的实施中，通常采用以下技术方案。
•建立并行工程团队，采用设计制造一体化的设计模式。
通过建立并行工程团队，由设计与制造工艺人员等共同完成产品的设计，并对产品的材料选择、加工工艺、装配过程、检验方法、维修与维护过程等进行综合的分析。该方法也称为工程与制造同步驱动的设计（EngineeringandManufacturingDrivingDesign）。
•建立DFMA的设计准则，以手册、标准规范的形式指导设计。
总结归纳DFMA的设计准则，指导设计人员的设计。常用的设计准则包括最少零件数原则、标准化与通用化设计、易于加工的零件设计、满足经济加工能力的精度设计原则、易于装配操作的设计原则（方便定位、易于搬运、防差错设计、方便连接与紧固等）、模块化设计、便于自动化制造、便于检验的设计、稳健设计方法等。设计准则通常以手册、规范等形式发放给设计人员进行参考。
•建立DFMA的指标体系和评价准则。
实施DFMA的一项重要工作就是在对已有产品进行大量统计分析的基础上，建立适合于企业自身产品和生产特点的DFMA评价指标体系和评价准则，如典型零件的加工时间、典型的装配操作时间、材料成本、单位工时成本等。通过建立适合于企业自身产品特点和制造资源能力的评价指标体系和准则，使设计与工艺人员能够快速、准确地对产品进行评价。如最初的HitachiAEM（AssembilityEvaluationMethod）方法和BoothroydDFA方法，以及之后日本的DAC（DesignforAssemblyCost-effectiveness）、英国的Lucas以及德国的AOPD（Assembly-OrientedProductDesign），都是针对产品装配环节提出的对产品设计的评价指标和准则。BoothroydDFA方法由美国的G.Boothroyd和P.Dewhurst共同提出，该方法的基本内容与步骤如下（：1）选择装配方法（；2）计算理论最少零件数（；3）估算实际装配时间和成本（；4）计算DFA指标（；5）提出改进修改建议。上述方法根据零部件的材料、形状、装配关系等对影响装配操作的各项影响因素进行打分评价，最终通过对多个方案的比较，进行可装配性的评价。
•采用计算机辅助分析工具，对零件的形状、装配过程、制造成本等进行分析，对多种设计方案进行比较和优化。
目前常用的工具包括BDI公司的DFMA系列软件中的DFMCurrentCosting，可以实现对零件加工成本的计算，DFAProductSimplification实现对装配结构简化的分析（图1）；Galorath公司的SEERforManufacturin（gSEER-MFG）可以实现对制造成本的分析（图2）；Geometric公司的DFMPro可以实现与CAD环境集成的机加、注塑模具、钣金成型等零件进行几何可加工性的检查和分析等（图3）。
国外航空企业中DFMA的应用
DFMA技术受到各国政府和研究机构的重视，如美国DoD、DARPA、NIST、NSF、ONR等长期以来一直支持开发DFM等相关技术的研究。在许多国外大型的航空企业中DFMA技术也已经得到多年的应用，并取得了显著的效果。在洛克希德•马丁公司F-35的研制中，提出了设计时间减少50%、制造时间减少66%、加工时间减少90%、分立零件减少50%、维护支持时间减少50%等严格且苛刻的目标。因此，在F35中全面应用了大量先进的设计技术、数字化技术以及新材料、新工艺。并采用了工程与制造同步驱动的DFM的设计模式，最终实现了将零件数量减少50%，加工时间减少95%，制造成本降低50%，取消了装配紧固件和装配中的钻孔，使制造周期从15个月缩短到5个月，达到了每月17架次的生产能力。
如在波音公司，其制造过程中的一个重大难点是孔加工。以往波音公司每天大约需要加工120万个孔。而通过采用DFM的设计策略，以焊接工艺替代了原来的铆接和连接方法，不仅减少了大量孔加工的大型设备，同时还提高产品质量约20%以上。
在麦道NorthropB-2轰炸机的研制中也大量采用了基于可制造性的设计、制造一体化集成技术，降低设计和制造因返工、废品和缺陷的故障率60%，缩短研制周期50％以上。在AH64D阿帕奇直升机研制中采用了可制造性分析技术，使产品在高速切削、复合结构装配和铝合金的超塑成型加工中具有良好的结构，提高了产品的研制速度、制造质量和设备的利用率。采用DFMA软件使飞行仪表板的设计零件数从74减少到9，加工时间由305h减少到20h，装配/安装时间从149/153h缩短到8/153h，减少总成本74%。
据BDI公司对超过100家采用DFMA技术的公司的统计，采用DFMA技术可以帮助企业平均减少装配时间13%，缩短加工周期17%，减少零件数量和相关成本9%，实现在质量和可靠性方面的改进22%，缩短上市周期39%。
DFMA在我国航空工业中的应用现状
我国航空制造业正在经历快速的发展，已经在核心技术和关键零部件上取得了重大突破，并建立了包括先进材料加工、数字化柔性装配等技术在内的飞机数字化制造体系。数字化设计制造、并行工程、设计制造一体化等技术在航空企业中得到了广泛应用，基于MBD的三维数字化设计与制造、数字化预装配、制造过程仿真等先进技术的应用为企业提升设计和制造能力提供了有力的支撑。而DFMA作为并行工程的一项核心技术，也日益得到航空企业的重视。但是由于DFMA技术的应用和实施涉及到设计理论、工艺技术、制造能力、信息化基础、管理体制等诸多方面，在我国航空工业整体能力和水平与国际先进企业还存在一定差距的情况下，航空企业在实施DFMA中还存在以下的困难。
（1）设计水平和制造能力的不足制约了对设计的持续改进能力。
我国民用航空还处于起步阶段，在基础的设计理论、工艺技术和工业基础等方面还存在一定差距。在实施DFMA中，不管是根据制造能力进行设计改进，还是对改进的材料和结构采用新的制造工艺和设备，都需要坚实的设计理论和制造能力做支撑。如波音公司通过采用先进的搅拌摩擦焊技术替代了传统的铆接，从而减少了大量的孔加工；采用新型复合材料，减少了生产现场大型制造设备的使用；采用激光定位技术大量替代了传统的定位夹具和装配工具，这些都是以其雄厚的设计基础、材料技术和先进制造能力为基础的。
（2）我国航空企业还处于发展阶段，产品制造周期与制造成本等在设计中还未得到足够的重视。
我国航空企业目前面临的迫切问题依然是核心技术的突破和关键零部件的制造，技术突破和产品研发成功的紧迫性远高于对成本、周期和效率的要求。因此，尽管一些企业采用了并行工程、设计制造一体化等技术，但取得的成效极为有限。随着我国航空业的不断发展，必将逐步走入国际竞争，届时将对成本和效率有更加严格的要求。实施DFMA将是我国航空制造业发展的必然趋势。
（3）缺乏有效的手段和方法，难以保证DFMA分析的准确和科学。
在我国的航空航天等行业都建立了与结构工艺性相关的标准规范、设计指南和程序文件，对设计方法、设计流程等进行规范，建立了各研制阶段的工艺检查和会签制度，由工艺人员参与产品设计，发现设计中的可制造性问题，提出改进的意见和建议。同时借助加工仿真、虚拟装配等对制造过程进行仿真分析，对制造过程进行验证。但是，工艺检查和工艺会签主要基于工艺人员的经验，对可制造性难以严格、科学的定量评价；仿真分析也一般是在详细设计的后期，除非发生重大的制造问题，一般也难以对设计进行改进。因此，开发支持研制各个阶段的数字化DFMA工具，实现对可制造性知识和经验的积累，实现对三维模型的定量分析，实现对成本、制造周期等的准确评价，是保证DFMA成功应用于产品研制的重要条件。
