飞机结构件先进制造技术：从数字化到智能化

前言
第1篇飞机结构件数字化制造现状1
第1章飞机机构件发展概述2
1.1飞机结构件的特点3
1.2飞机结构件的材料4
1.2.1材料性能要求4
1.2.2常用材料类型5
1.3飞机结构件的整体化8
1.4飞机结构件加工的难点9
1.5飞机结构件的发展趋势10
第2章数字化制造技术概述12
2.1数字化制造的概念12
2.1.1数字化制造的定义与内涵13
2.1.2数字化制造涉及的主要内容17
2.1.3实施数字化制造的重大意义23
2.2数字化制造的发展历程25
2.2.1数字化制造的诞生与发展25
2.2.2数字化制造的应用33
2.2.3数字化制造的发展方向42
第3章数字化制造装备概述44
3.1数字化制造装备的特点44
3.2数字化制造装备的分类45
3.2.1按加工工艺及机床用途分类45
3.2.2数控切削类机床的分类47
3.2.3数控切削类机床的选用51
3.3数字化制造装备的发展55
3.3.1传统数控机床的发展55
3.3.2高端数字化制造装备现状58
3.3.3数控机床的发展趋势63
第2篇飞机结构件数字化制造关键技术67
第4章数字化工艺设计技术68
4.1工装技术68
4.1.1飞机结构件装夹技术现状68
4.1.2基于特征的飞机结构件装夹方案设计68
4.1.3面向飞机结构件柔性生产线的装夹方案74
4.2刀具技术77
4.2.1发展状况及应用情况77
4.2.2刀具材料78
4.2.3飞机结构件数控加工刀具种类79
4.2.4 飞机结构件数控加工刀柄系统81
4.3高速高效切削技术83
4.3.1高速高效切削技术应用现状83
4.3.2铝合金结构件高效切削技术84
4.3.3钛合金结构件高效切削技术87
4.3.4复合材料的高效切削技术89
4.4数控编程92
4.4.1发展历程92
4.4.2数控编程现状93
4.4.3基于特征的智能数控编程技术94
4.5后置处理103
4.5.1后置处理概述103
4.5.2后置处理技术内容103
4.5.3后置处理发展历程105
4.5.4睿思后置处理软件106
第5章加工过程监控技术116
5.1刀具状态监控技术116
5.1.1重要性及监控方式概述116
5.1.2刀具寿命预测及管理116
5.1.3刀具磨损破损监测119
5.2零件加工精度在机测量技术120
5.2.1零件测量方式概述121
5.2.2在机检测技术现状及发展趋势121
5.2.3基于特征的在机检测技术122
第6章数字化设备保障技术137
6.1数控机床精度检测与补偿技术137
6.1.1误差源分析137
6.1.2几何误差检测138
6.1.3几何误差补偿142
6.1.4热误差检测与补偿144
6.1.5基于试件的误差评价146
6.2预防性维修技术149
6.2.1预防性维修的意义149
6.2.2预防性维修的方法149
6.3设备故障预警与故障诊断技术150
6.3.1机床故障的诊断与维护150
6.3.2智能故障诊断技术154
第7章生产过程数字化管控技术158
7.1数字化生产管控中心架构158
7.2智能生产计划排程技术160
7.2.1订单管理161
7.2.2工艺规程管理163
7.2.3约束管理163
7.2.4排程管理163
7.3加工过程数据采集技术165
7.4制造资源保障技术166
7.5作业调度技术167
7.6数字化管控体系构建169
7.6.1当前数控加工过程管控存在的问题169
7.6.2数字化管控体系构建总体思路170
第3篇飞机结构件智能制造探索173
第8章智能制造资源保障解决方案175
8.1面向智能制造的工艺支撑技术175
8.1.1面向智能制造的工艺方案优化175
8.1.2基于特征和知识的智能工艺决策系统178
8.1.3基于特征的智能编程技术183
8.1.4面向自适应加工的仿真技术185
8.1.5快速装夹技术190
8.2面向智能制造的设备运行保障体系192
8.2.1智能车间设备精度保障技术192
8.2.2设备信息化管理系统开发197
8.3面向智能制造的生产资源保障技术199
8.3.1物流控制系统199
8.3.2工装管理系统201
8.3.3刀具管理系统203
8.3.4加工过程控制系统204
第9章智能制造生产执行解决方案206
9.1总体技术路线206
9.2物流自动化条件建设206
9.2.1自动上下料系统206
9.2.2自动换刀系统207
9.2.3刀具/物料自动运输系统207
9.2.4快速定位与装夹系统208
9.2.5机外集中装卸平台209
9.2.6自动防护门210
9.2.7物流控制系统210
9.3刀具寿命管理及状态监控 211
9.3.1刀具寿命预测及管理211
9.3.2刀具防错及磨损破损状态监控212
9.4加工过程检测及分析213
9.4.1基于接触式探头的快速找正213
9.4.2基于特征的加工状态在线检测213
9.4.3基于检测结果的SPC数据分析与质量控制216
9.4.4基于在机检测的自适应控制218
第10章智能制造过程管控解决方案221
10.1智能排程与调度222
10.1.1提取系统基础信息222
10.1.2智能排程方法222
10.1.3动态调度方法224
10.1.4智能排程与动态调度方案验证及优化224
10.1.5智能排程与动态调度系统225
10.2虚拟三维生产线建模与仿真227
10.2.1虚拟生产线建模与仿真模块228
10.2.2开发模式与开发平台229
10.2.3虚拟生产线建模与模型库230
10.2.4虚拟生产线运行管理231
10.3生产过程数据处理及可视化监控232
10.3.1生产过程数据处理与可视化监控模块232
10.3.2运行数据处理与显示232
10.3.3统计数据处理与显示233
10.3.4关键指标数据处理与显示234
10.3.5数据显示方式及具体形式234
10.4生产线管控数据管理平台 234
10.4.1内外部接口数据管理235
10.4.2生产计划与准备236
10.4.3生产运行过程数据管理236
10.5数控系统监控237
10.5.1加工过程数据采集237
10.5.2数据处理与传输网络238
10.5.3数控机床加工控制239
参考文献240