GE通用电气 IC200ALG261 通用终端模块
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（1.武汉开目信息技术股份有限公司，武汉 430000；2.中国航发成都发动机有限公司，成都 610503）
[摘要] 航空发动机机匣产品的结构复杂、制造精度高，产品加工难度很大。为了提高航空发动机机匣产品的工艺设计效率和质量，分析了机匣零件三维工艺设计需要解决的问题，研究了三维工艺设计的方法，并构建了机匣零件三维工艺设计技术路线。通过某机匣产品验证了三维工艺技术的可行性，为三维工艺在航空发动机的应用推广打下了坚实的基础。
关键词： 机匣工艺；MBD；三维工艺；特征识别；知识推理；工序模型
航空发动机机匣产品的结构复杂、制造精度高，产品加工难度很大。目前企业工艺人员在进行工艺设计时主要还是通过经验在大脑中形成，缺少对三维CAD模型的有效利用与支持，计算机对工艺性分析以及对加工工艺规划的辅助支持比较欠缺，工艺的可行性很大程度取决于工艺人员的个人经验，另外为了进行CAM设计，工艺人员需要将每道工序的三维模型设计出来，导致工艺设计对工艺人员的要求非常高，并且工作量巨大。因此发展和应用智能三维工艺技术是航空发动机机匣产品工艺设计的迫切需求。
1 机匣产品对三维工艺技术的需求
1.1 三维工艺国内外发展现状及主要存在问题
美国是*早应用三维数字化技术的国家。基于模型的定义（Model baseddefinition，MBD），是美国机械工程师协会及波音公司等经过10 多年的基础研究，并在波音787飞机上正式全面推行的新一代产品定义方法。在基于 MBD技术的产品设计中，用一个集成的三维数字化实体模型完整地表达产品信息，即将制造信息和设计信息（三维尺寸标注及各种制造信息和产品结构信息）共同定义到产品的三维数字化模型中[1]。随着三维数字化设计软件技术和计算机技术的进步，特别是产品采用MBD 设计后，为制造工艺系统全面采用三维数字化工艺设计提供了数据和技术保障[2]。
国内部分企业逐步应用三维数字化工艺技术，如枭龙飞机和ARJ21飞机机头的制造过程中，结合数字化制造技术的发展方向进行了部分三维工艺规划的试点应用[3]。
但是目前国内外发展三维数字化工艺设计技术仍然存在一些问题，首先是三维工序模型构建效率不高，虽然已有一些辅助手段进行工序模型构建，如通过同步建模手段按照逆向加工工艺流程的过程依次建立三维工序模型[4]，或者基于UG/WAVE的产品参数化建模[5]等技术手段能够提高工序模型的设计，但是工序模型的自动生成技术目前仍未普遍应用，如何自动生成三维工序模型已经成为三维机加工艺设计中的瓶颈问题[6]；其次是没有基于已积累的工艺知识和经验进行辅助的工艺设计与规划，导致工艺设计效率低且标准化程度不高。
1.2 机匣零件特点及加工工艺分析
航空发动机是飞机的“心脏”，也是一个国家加工制造技术的重要体现[7]。机匣作为航空发动机上*关键、*重要的部件之一，是支撑转子和固定静子的重要部件，分布于航空发动机风扇、压气机、燃烧室、涡轮以及排气系统等部件[8–9]。机匣零件一般为回转体结构，并通过配置不同的特征（比如凸台、型腔、槽、孔等）来达到不同部位的使用性能。受工作环境的影响，不同部位的机匣采用不同的加工材料[10]。
航空发动机机匣零件是航空发动机加工制造的重点也是难点之一，不同的材料、不同的特征以及不同的形位公差要求都需要采用与之匹配的加工工艺，并且需要有相当的工程实践经验后才能熟练应用，由于不同技术人员工程经验的差异造成现有机匣加工工艺稳定性、成熟性和可靠性不高。
为了适应数字化生产条件下的机匣加工工艺需求，需要利用数字化手段，总结、集成并整合各种类型、各种特征的加工经验，形成可直接调用的机匣加工工艺知识库，通过数字化的手段确保机匣加工工艺的稳定性、成熟性和可靠性。
