文章來源：中國航天科(ke)技集團公司 發(fa)布時(shi)間：2016-07-13
當前，經濟和技(ji)術的發展給全(quan)球制造業帶來(lai)前所(suo)未有的巨大挑戰(zhan)，中國航天科技(ji)集(ji)團公司(si)的火(huo)箭研制也正(zheng)經歷一(yi)場變革，逐步(bu)邁入(ru)數(shu)字(zi)(zi)化制造時代，使數(shu)字(zi)(zi)化融入(ru)整個產品的開(kai)發流程中。
數字化設計：所見即所得
在(zai)一(yi)院一(yi)部(bu)，設計員(yuan)張(zhang)東(dong)正在(zai)為一(yi)個電纜(lan)保護罩(zhao)做詳細設計。從電腦屏(ping)幕上(shang)可以看到，一(yi)個色彩斑斕的三維保護罩(zhao)模型正隨著(zhu)張(zhang)東(dong)的操作，不斷(duan)變換著(zhu)大小和角度。
“以前，我們必須把立體產(chan)品(pin)用二(er)維平(ping)面圖表現(xian)出來。以這個保護罩為例(li)，需要投影(ying)成(cheng)各(ge)個方向的視圖。”張東說。
張東(dong)負(fu)責的(de)是(shi)長征七號運載火(huo)箭一(yi)級箱間段的(de)設計，包含保護罩、蒙皮、桁條、框(kuang)環、接頭和儀器支(zhi)架(jia)等。所有部件的(de)設計成果，都(dou)表現為電腦里一(yi)個(ge)個(ge)數字三(san)維(wei)模(mo)型。可(ke)以說，三(san)維(wei)模(mo)型什么(me)樣，最后生產出來的(de)實(shi)物就什么(me)樣。
關于數字化設計(ji)(ji)最大的(de)(de)好處是什么，張東不假思索(suo)地(di)(di)說：“直觀，能(neng)大幅度(du)地(di)(di)減(jian)少設計(ji)(ji)的(de)(de)反復。設計(ji)(ji)如果有不協調的(de)(de)地(di)(di)方，數字模型(xing)上(shang)就能(neng)直接(jie)看(kan)出來，不會把問題(ti)帶到工廠。”
數字(zi)化加工(gong)：一鍵定“乾(qian)坤”
在一(yi)院211廠，工(gong)人師傅(fu)按下“五軸(zhou)加(jia)工(gong)中心”數控機床的(de)按鈕，只見(jian)刀(dao)具(ju)(ju)按照(zhao)事先編制(zhi)好的(de)程(cheng)序，在金屬原(yuan)材料上自(zi)(zi)動(dong)進行著切、削、磨等(deng)動(dong)作，并(bing)不時(shi)停頓下來，自(zi)(zi)動(dong)更(geng)換一(yi)把(ba)刀(dao)具(ju)(ju)，再繼續之前的(de)加(jia)工(gong)流程(cheng)。
211廠數控研究室(shi)副主任趙洪杰介(jie)紹(shao)，等到加工程序(xu)結(jie)束后，這臺機床還會(hui)進行自動檢測(ce)，工人(ren)師傅就(jiu)可以把復雜(za)結(jie)構件直(zhi)接取下來。從(cong)原材(cai)料變為成品，持續好幾天的加工過程，只(zhi)需“一鍵”，極大(da)地解放(fang)了人(ren)力。
“我們(men)還會在電腦(nao)里‘試切’，也就是提(ti)前模擬一遍(bian)加工過程，看看有(you)沒有(you)干涉(she)，程序(xu)哪(na)里還需要完善，讓實際加工更流暢，質量更可靠。” 趙洪杰說。
數字化(hua)仿(fang)真：預(yu)知未來不是夢
仿真，既連接(jie)設計與(yu)加工(gong)，也是(shi)連接(jie)真實世界(jie)與(yu)虛擬世界(jie)的一座橋梁。“預知未(wei)來”這種(zhong)通常只(zhi)會出現在科幻(huan)電影里的能(neng)力，竟(jing)然在型號(hao)研制中變成現實。
在(zai)一部(bu)八室數字樣機技術工程組，當(dang)天，工程組要為(wei)長征五號運載火箭確(que)定(ding)幾臺高清攝(she)(she)像頭的(de)(de)安裝位置及角度。這些(xie)攝(she)(she)像頭主要用來(lai)觀察監測火箭發動機噴(pen)管等部(bu)件的(de)(de)運行情況。”
只(zhi)見組員郭逸婧打開電腦(nao)，屏幕上(shang)立(li)刻出現(xian)了(le)屹立(li)的(de)(de)長(chang)五(wu)火箭數(shu)字(zi)模型(xing)。隨著她的(de)(de)操作，再定位到二級發動機噴管處，再調整……短短10分鐘，最佳安裝位置就被找出來了(le)。有了(le)數(shu)字(zi)化仿真，可以降低(di)制造企(qi)業對昂(ang)貴的(de)(de)物理樣機的(de)(de)依賴，并且能夠降低(di)時(shi)間成本。如長(chang)征七號運載火箭便(bian)建(jian)立(li)了(le)全箭三維數(shu)字(zi)樣機，在(zai)初樣階段經過多(duo)輪數(shu)字(zi)模裝，共計發現(xian)干涉和不協調問(wen)題50余項。