飞机框肋类零件常常用做翼肋、机身隔框或其他骨架零件,数量很大。长期以来,这类零件的展开一直以手工计算为主,或者是根据工人经验所得,余量较大。成形后要将多余处裁剪掉,效率较低。由于飞机钣金件的复杂性,目前,国内还没有一个专用的飞机框肋类零件弯边展开CAD系统,通用领域的展开方法对于复杂航空钣金并不实用,而现有的针对复杂航空钣金件的展开算法也非常少。 本文分析了飞机零件独有的特征,研究开发了一套基于CATIA V5的弯边展开CAD系统,提出了针对飞机框肋类零件弯边展开的实用算法,可用于直弯边,曲线弯边,双弯边以及连续弯边的展开,可以实现钣金展开的自动化,大大提高了模线绘制的效率。 由于框肋类零件弯边展开尺寸的精确计算是保证其得到较高的质量而不可忽视的重要环节,本文对飞机钣金展开的实用算法做出了深入研究,提出了一些特有的和新的算法;根据零件的几何特征,第一次将大量的钣金零件进行了分类,为每一类零件提供了合适的展开算法以及高效准确的处理流程。这些实用算法和流程为飞机钣金自动展开系统的开发奠定了基础。 对于航空钣金零件上特有的几何特征,如对称性、导孔、止裂孔等,本文提出了相关处理方法,并在此基础上设计了相应的后置处理子系统。另外,本文对于斜角值计算的简化算法及处理流程也做了研究。 最后,本文给出了各种典型飞机钣金零件展开实例,验证了系统的准确性和实用性。