航空發動機葉片工時定額測算方法分析

郭鳳國+原志翔

摘 要：航空發動機是一個國家工業發展水平的重要體現。對比于一般的機械加工制造，航空零部件對機械加工的精度要求更高，避免因加工質量缺陷而影響航空發動機的使用質量和使用壽命。在航空發動機機械零部件的加工中尤其是在對葉片進行加工時為避免加工工序出現偏差，需要對發動機葉片的加工工序進行嚴格的測算。文章在分析工時定額特性的基礎上提出了基于SLFM神經網絡模型的航空發動機葉片工時定額計算新方法，從而實現對于航空發動機葉片工時定額的快速估算.

關鍵詞：工時定額；SLFM；特征參數；航空發動機葉片

前言

航空發動機葉片加工是航空發動機制造中的重點也是難點。為做好對于航空發動機葉片的加工制造，在航空企業生產制造中需要依照航空發動機葉片工時定額的精確計算來規劃布控企業管理規劃、生產調度、成本控制等多個環節。通過合理的調度規劃實現航空發動機葉片加工環節、加工結構的優化，從而確保航空發動機葉片生產高效、穩定的進行。在現今的航空發動機葉片的加工制造過程中，大量的使用現今的五軸數控加工設備，做好航空發動機葉片工時定額的計算從而實現對于數控加工設備的合理調配是航空發動機葉片正常生產的重要保證。

1 航空發動機葉片工時定額現狀分析

在國內傳統的航空發動機葉片工時定額中主要采用的是人工查表法，此種方法既不科學也不效率，隨著計算機技術和先進制造技術的不斷引入，新的航空發動機葉片工時定額方法（如計算機查表法、數模分析法、神經網絡法以及混合法）被逐漸的引入到航空發動機葉片工時定額中，在為航空發動機葉片工時定額帶來方便、高效的同時也存在著一些不足，以計算機查表法為例，其需要將航空發動機葉片工時定額的相關數據存儲在數據庫中，數據存儲的量大且維護較為繁復，影響計算機查表法的應用效果。數學模型法在應用的過程中對于數學模型的建立和應用要求較高，不利于航空發動機葉片工時定額工作的順利進行。而在現今廣為使用的BP網絡模型，在航空發動機葉片工時定額的計算、規劃過程中存在著網絡性差、容易陷入局部最小的局限性。為規避上述航空發動機葉片工時定額方法中所存在的缺陷，通過對航空發動機葉片工時定額計算過程中各主要影響因素進行分析的基礎上提出了基于SLFM神經網絡模型的航空發動機葉片工時定額計算新思路，通過將各影響航空發動機葉片工時定額計算的特征參數作為模型的網絡輸入，通過與航空發動機葉片工件相似、相匹配零件進行對比規劃構建航空發動機葉片工時定額計算網絡模型，通過對網絡模型的輸入數據進行歸一化處理，從而實現了對于航空發動機葉片工時定額的準確計算和劃定，保障了航空發動機葉片生產的順利進行。

2 航空發動機葉片工時定額計算方法與網絡模型的建立

2.1 航空發動機葉片工時計算方法

航空發動機葉片在生產的過程中具有種類繁多、加工精度要求高等的特點。在航空發動機葉片加工過程中需要在分析航空發動機葉片毛坯料材料、毛坯料尺寸大小以及航空發動機葉片的結構、所采用的加工方式等的特征參數。在采用數控加工方式來對航空發動機葉片工進行加工的過程中，對于航空發動機葉片工的加工特性可以對其按照相似原則不同種類的航空發動機葉片進行規劃分類，并對航空發動機葉片加工時的各種代表因素作為特征參數，并航空發動機葉片數控加工時葉片的特征信息與工時信息等進行規劃分類，并對這些特征信息進行建模計算以對航空發動機葉片的數控加工工時進行計算。

在對航空發動機葉片工時進行計算時，在對同類航空發動機葉片各影響數控加工工時的各類特征參數進行提取篩選歸納分析，將這些歸納后的參數作為航空發動機葉片工時定額模型的輸入，將同類航空發動機葉片的工時定額作為輸出完成對于航空發動機葉片工時定額計算網絡模型的建立。對于一種全新的航空發動機葉片進行工時定額計算時，首先對航空發動機葉片中的各類特征參數進行識別，而后從數據加工的數據庫中選用相似零件集來作為航空發動機葉片工時定額模型的訓練樣本來對網絡模型進行訓練，最后根據匹配最相似的航空發動機葉片網絡模型來計算航空發動機葉片的工時。

2.2 建立航空發動機葉片工時影響因素體系

在對航空發動機葉片進行工時計算的過程中，要選取影響零件工時的主要因素來作為相應的特征參數完成航空發動機葉片工時影響因素體系的建立。在對相應特征參數數據庫的建立時應當根據現有典型航空發動機葉片的外形結構參數、加工工藝參數等，對影響航空發動機葉片工時的各種參數進行提取并綜合歸納，從而對航空發動機葉片工時定額過程中的各類參數如航空發動機葉片的種類、航空發動機葉片的截面形狀、航空發動機葉片的減震結構形狀、尖部形狀、航空發動機葉片根部形狀、葉片尺寸、航空發動機葉片的材料種類、航空發動機葉片毛坯料形式以及所采用的數控加工設備等的各種特征信息進行提取歸納。在上述幾種航空發動機葉片特征參數的基礎上完成對于航空發動機葉片工時影響因素體系的建立。在上述的航空發動機葉片的特征參數中，航空發動機葉片的種類表示的是航空發動機葉片的分類特征，根據航空發動機葉片用途的不同，不同種類的航空發動機葉片在結構和功用上具有較大的差異。對于航空發動機葉片的截面形式的不同可以分為等截面、變截面以及根據坐標點所建立起來的航空發動機葉片空間曲面等，這一參數與航空發動機葉片加工的工藝性具有極大的差異性。航空發動機葉片的結構形狀表示的是航空發動機葉片加工面的形狀和復雜程度的特征。此外，航空發動機葉片的材料對航空發動機葉片的加工具有極強的影響。

2.3 做好航空發動機葉片相似零件的檢索匹配

完成了對于航空發動機葉片各種特征因素的提取和歸納后通過對現有航空發動機葉片進行相似度匹配以確定航空發動機葉片的相似性，并在此基礎上完成航空發動機葉片工時定額的計算制定。通常來說，對于同種類的航空發動機葉片具有相似的航空發動機葉片加工特性。因此，在對航空發動機葉片進行相似度檢測時首先需要選取航空發動機葉片種類相同的典型葉片，而后通過對其他幾種航空發動機葉片的特征因素進行匹配，并完成兩航空發動機葉片之間的相似度計算，得出兩航空發動機葉片之間的相似度值，將相似度值按照降序進行排列。在相似度值的選取中需要設定一個閥值，小于這一閥值的航空發動機葉片相似度值將予以剔除，同時需要對航空發動機葉片的相似數據庫進行充分的建立。

2.4 航空發動機葉片工時定額網絡結構與精度分析

完成對于航空發動機葉片特征庫建立的基礎上，通過將航空發動機葉片中的各種特征參數變量輸入到網絡模型中得出所計算的航空發動機葉片工時定額，而后將這一航空發動機葉片工時定額值與BP網絡模型進行相應的對比以驗證航空發動機葉片工時定額的網絡精度，從而對航空發動機葉片工時定額的結果進行優化。

3 結束語

航空發動機葉片工時定額是航空發動機葉片加工過程中的重點也是難點。本文在分析航空發動機葉片工時定額特點的基礎上提出了基于SLFM模型的航空發動機葉片工時定額新方法，并與BP網絡進行了對比驗證以確定了此種航空發動機葉片工時定額方法的準確性。

參考文獻

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