渦輪葉片作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件之一。其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和制造質(zhì)量是影響發(fā)動(dòng)機(jī)整體性能的重要因素。為使渦輪葉片能承受   高的溫度?，F(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)采用全新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和溫合金。使用的冷卻技術(shù)，通過(guò)渦輪葉片內(nèi)許多而復(fù)雜的冷卻通孔對(duì)葉片進(jìn)行對(duì)流、沖擊和局部氣膜冷卻。這種設(shè)計(jì)必然導(dǎo)致渦輪葉片具有復(fù)雜的內(nèi)型和外型。將增加其制造難度，延長(zhǎng)其制造周期。如何提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片的制造工藝水平，縮短制造周期，不僅是影響我國(guó)新機(jī)研制水平的核心問(wèn)題；同時(shí)對(duì)于批量生產(chǎn)而言，也是影響我國(guó)航空工業(yè)的發(fā)展和   建設(shè)的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。目前，航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片主要采用無(wú)余量熔模鑄造輔以機(jī)械加工的工藝來(lái)完成。常規(guī)流程   先   通過(guò)模具成型的方式獲取鑄造所使用的   蠟型和陶瓷型芯．然后通過(guò)蠟?zāi)Ｆヅ鋲盒?、制殼等直至完成這些航空產(chǎn)品的鑄造。在這一系列工藝過(guò)程中蠟型和陶瓷型芯精鑄模具的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)是其"瓶頸"，是整個(gè)工藝過(guò)程中   復(fù)雜、周期   長(zhǎng)的工藝。本文對(duì)CAPP(ComputerAidedProcessPlanning)技術(shù)在渦輪葉片精鑄模具的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)中的發(fā)展和應(yīng)用作一介紹。

1CAPP技術(shù)在模具制造中的作用

渦輪葉片等航空產(chǎn)品精鑄模具，是一種產(chǎn)品。又是一種技術(shù)密集型產(chǎn)品，加之各國(guó)為了   進(jìn)行嚴(yán)密的技術(shù)封鎖，因此現(xiàn)有渦輪葉片精鑄模具的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)水平已成為影響我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)乃至現(xiàn)代航空工業(yè)發(fā)展的因素之一。

隨著工業(yè)的發(fā)展。對(duì)模具工業(yè)的要求是：面對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的   新?lián)Q代。模具業(yè)應(yīng)做出敏捷的反應(yīng)。并能、高質(zhì)、提供所需的各類模具，來(lái)完成產(chǎn)品的制造。顯然，傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)與制造模式是難以達(dá)到這種要求的。業(yè)已證明，要達(dá)到這樣的要求，   的出路是進(jìn)行模具工業(yè)的技術(shù)改造。用信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水平，是推動(dòng)模具工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

CAPP是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)協(xié)助工藝設(shè)計(jì)人員進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的一種技術(shù)。是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為支撐的信息時(shí)代環(huán)境下的產(chǎn)物。與傳統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)相比，它在設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)過(guò)程、設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率等各方面都發(fā)生．了質(zhì)的變化。其主要優(yōu)點(diǎn)在于，CAPP可以使工藝設(shè)計(jì)人員擺脫大量、繁瑣的重復(fù)勞動(dòng)；縮短工藝設(shè)計(jì)周期，工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力：提高產(chǎn)品工藝的重用性，   大限度地利用現(xiàn)有資源，降低生產(chǎn)成本；使沒(méi)有豐富經(jīng)驗(yàn)的工藝師設(shè)計(jì)出   的工藝規(guī)程，以當(dāng)前制造業(yè)工藝設(shè)計(jì)任務(wù)繁重但缺少有經(jīng)驗(yàn)工藝設(shè)計(jì)人員的矛盾；有助于推動(dòng)企業(yè)工藝設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和工藝管理的化。目前．我國(guó)在采用CAPP技術(shù)設(shè)計(jì)和制造模具方面。無(wú)論是從應(yīng)用的廣泛性還是技術(shù)水平上來(lái)看。都與發(fā)達(dá)工業(yè)   存在較大的差距。尤其是在應(yīng)用CAPP技術(shù)進(jìn)行工藝過(guò)程設(shè)計(jì)方面，效果很不理想，需要進(jìn)行大量的標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)工作。

目前。某些數(shù)控技術(shù)實(shí)驗(yàn)室對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜盼渦輪葉片在UG二次的基礎(chǔ)上完成了精鑄模具3D設(shè)計(jì)及裝配干涉仿真．制造過(guò)程主要采用數(shù)控加工及特種加工的方式，但工藝過(guò)程設(shè)計(jì)現(xiàn)仍采用傳統(tǒng)的手工編制的方式。致使設(shè)計(jì)與制造   脫離。手工編制工藝的主要瓶頸表現(xiàn)在：要求設(shè)計(jì)人員具有豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、設(shè)計(jì)過(guò)程任務(wù)過(guò)于繁瑣、工藝數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性難以以及信息集成度低等方面。渦輪葉片精鑄模具的結(jié)構(gòu)和活塊零件的形狀較復(fù)雜．工藝設(shè)計(jì)易受到諸如企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境、制造資源、生產(chǎn)批量、工藝習(xí)慣、工藝方法、工藝設(shè)計(jì)人員工藝水平等因素的影響：隨著信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)水平的不斷發(fā)展．現(xiàn)行通用CAPP系統(tǒng)在對(duì)渦輪葉片精鑄模具的工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中無(wú)法針對(duì)具體產(chǎn)品、具體制造環(huán)境做到高質(zhì)   的應(yīng)用。因此，針對(duì)數(shù)控技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的資源環(huán)境和工藝人員的使用需求，實(shí)用型渦輪葉片精鑄模具CAPP系統(tǒng)具有重要意義。

2實(shí)用型渦輪葉片精鑄模具CAPP系統(tǒng)的主要內(nèi)容

工藝設(shè)計(jì)就是為被加工零件規(guī)定合理的工藝過(guò)程、工藝操作規(guī)程、工藝裝備和工藝參數(shù)等，它是一項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)性且隨著制造環(huán)境的變化而多變的決策過(guò)程，是連接產(chǎn)品設(shè)計(jì)與產(chǎn)品制造的橋梁，它的質(zhì)量和效率直接影響企業(yè)制造資源的配置與優(yōu)化、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)組織效率、產(chǎn)品成本與制造周期等方方面面。當(dāng)前，技術(shù)發(fā)展。產(chǎn)品   新?lián)Q代頻繁，多品種、小批量的生產(chǎn)模式已占主導(dǎo)地位，傳統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)方法已不能適應(yīng)制造業(yè)的發(fā)展需要。其主要表現(xiàn)在于采用人工設(shè)計(jì)方式。設(shè)計(jì)任務(wù)繁瑣、重復(fù)工作量大、工作效率低：設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，難以滿足產(chǎn)品周期越來(lái)越短的需求：受工藝人員的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平限制，工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量難以；設(shè)計(jì)手段落后，難以實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)的重用性、規(guī)范性、標(biāo)準(zhǔn)化和化。顯然。傳統(tǒng)工藝，設(shè)計(jì)方式已不能滿足現(xiàn)代制造業(yè)的要求。

針對(duì)在PDM、網(wǎng)絡(luò)和并行工程環(huán)境下中小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零件設(shè)計(jì)制造中遇到的難題．深入研究航空產(chǎn)品模具設(shè)計(jì)和制造方法．以及現(xiàn)有設(shè)計(jì)體系中的軟件、工程數(shù)據(jù)等資源的信息集成的相關(guān)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)"渦輪葉片精鑄模具CAPP系統(tǒng)"的重要內(nèi)容。

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)是CAPP   基本和   核心的功能。針對(duì)數(shù)控技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的制造環(huán)境，深入研究工藝規(guī)程設(shè)計(jì)理論并實(shí)用型渦輪葉片精鑄模具工藝規(guī)程設(shè)計(jì)原型系統(tǒng)，整合重復(fù)性工作，尋找工藝規(guī)劃規(guī)律，規(guī)范工藝規(guī)劃過(guò)程，提高信息集成度，對(duì)于降低設(shè)計(jì)人員的工作強(qiáng)度，縮短工藝規(guī)劃周期，增強(qiáng)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)時(shí)效性具有重要意義。同時(shí)?？梢詾樯钊霚u輪葉片精鑄模具CAPP系統(tǒng)及數(shù)控技術(shù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)施信息化制造打下良好的基礎(chǔ)。