文章來源：中國航天科(ke)技集團(tuan)公司 發布時間：2016-07-13
當前，經濟和技(ji)術(shu)的發(fa)展給(gei)全球制造業帶來前所(suo)未(wei)有的巨(ju)大(da)挑戰，中國航天科(ke)技(ji)集團公(gong)司的火箭(jian)研制也正(zheng)經歷一場(chang)變革，逐(zhu)步邁入數字化(hua)制造時代，使數字化(hua)融入整(zheng)個產(chan)品的開發(fa)流程中。
數字化設計：所見(jian)即所得
在(zai)一(yi)(yi)(yi)院一(yi)(yi)(yi)部，設(she)計(ji)員張東(dong)正在(zai)為一(yi)(yi)(yi)個電纜保護罩做詳(xiang)細設(she)計(ji)。從電腦屏(ping)幕上可以看(kan)到，一(yi)(yi)(yi)個色彩斑斕的(de)三(san)維保護罩模型正隨(sui)著張東(dong)的(de)操(cao)作，不斷變換著大小和角度。
“以前，我們(men)必須把(ba)立體產(chan)品用二維平面圖表現出來。以這個保(bao)護罩為例，需要(yao)投影(ying)成(cheng)各個方(fang)向的視圖。”張東說(shuo)。
張東(dong)負責的(de)是長征七號(hao)運載火(huo)箭一(yi)級箱間段的(de)設計，包(bao)含保護(hu)罩、蒙皮、桁條、框環、接頭和儀器支架等。所有部(bu)件(jian)的(de)設計成果，都表現(xian)為電(dian)腦里(li)一(yi)個(ge)個(ge)數字三(san)維(wei)模型。可以說，三(san)維(wei)模型什么(me)樣，最后生產出來的(de)實物就什么(me)樣。
關于數字(zi)化設(she)計最大的好處是什么，張東(dong)不(bu)假思索地(di)說(shuo)：“直(zhi)觀，能大幅度地(di)減少設(she)計的反(fan)復。設(she)計如果有不(bu)協調的地(di)方(fang)，數字(zi)模型(xing)上(shang)就能直(zhi)接看出(chu)來，不(bu)會把(ba)問題(ti)帶(dai)到工廠。”
數字化加工：一鍵定“乾坤”
在一(yi)院211廠，工人師傅按下“五軸加(jia)工中(zhong)心”數(shu)控機(ji)床(chuang)的(de)按鈕(niu)，只見刀具按照事先(xian)編制好的(de)程序，在金屬原材料(liao)上自動進行著切、削、磨等動作，并不(bu)時停頓下來，自動更換一(yi)把刀具，再(zai)繼續(xu)之前的(de)加(jia)工流程。
211廠(chang)數控研究室副(fu)主(zhu)任趙洪杰介紹(shao)，等(deng)到(dao)加工程序結(jie)束后，這臺機床還會(hui)進行自動檢(jian)測，工人師(shi)傅就可以把(ba)復雜結(jie)構(gou)件(jian)直接取下來。從原(yuan)材料變(bian)為(wei)成品，持續(xu)好幾天的加工過程，只需“一(yi)鍵”，極(ji)大地解放了人力。
“我們(men)還會在電腦里‘試切’，也就是(shi)提前模(mo)擬(ni)一遍加(jia)工過程，看看有沒有干涉，程序(xu)哪里還需要(yao)完(wan)善，讓實際加(jia)工更流暢，質量(liang)更可靠。” 趙洪杰說(shuo)。
數字化仿真：預知未來不是(shi)夢
仿真，既連接設計與(yu)加工(gong)，也是連接真實世界(jie)與(yu)虛擬(ni)世界(jie)的一座橋梁。“預(yu)知未來”這種通(tong)常只會出現(xian)在科幻電影里的能力，竟然在型號研制(zhi)中變成現(xian)實。
在一(yi)部(bu)八室數(shu)字樣(yang)機技(ji)術工程組，當天，工程組要(yao)(yao)為長(chang)征五(wu)號運載火箭(jian)確定幾臺高清攝像(xiang)頭的安裝位置及(ji)角度。這些攝像(xiang)頭主(zhu)要(yao)(yao)用來觀察監(jian)測火箭(jian)發動(dong)機噴管(guan)等部(bu)件的運行情況。”
只見組員郭逸(yi)婧(jing)打開(kai)電腦(nao)，屏幕上立刻出(chu)(chu)現(xian)了屹(yi)立的(de)(de)長五火箭(jian)數字(zi)模型。隨著(zhu)她的(de)(de)操作，再(zai)(zai)定位到二級發動機噴管處(chu)，再(zai)(zai)調整(zheng)……短短10分(fen)鐘，最佳安(an)裝(zhuang)位置(zhi)就(jiu)被找出(chu)(chu)來了。有(you)了數字(zi)化仿真，可以降低制造企業對昂貴的(de)(de)物理樣機的(de)(de)依(yi)賴，并(bing)且能(neng)夠降低時間成本。如長征七號運載(zai)火箭(jian)便建立了全箭(jian)三維數字(zi)樣機，在初樣階段經過多輪數字(zi)模裝(zhuang)，共計(ji)發現(xian)干涉和(he)不協調問題50余項。