1 引言
随着空间探索领域的不断拓展，近些年，航天产品结构件呈现出复杂程度高、加工制造难度大、生产周期短等特点，这些变化对数控加工工艺和快速制造能力提出新的要求。航天板类零件是构成火箭、卫星等航天器的重要组成部分，具有承上启下的重要作用。航天整体板类零件的使用有效地缩短了航天器的装配周期，增加了机体强度，使航天器的制造质量显著提高。但航天板类零件几何特征多、结构复杂、精度要求高，数控加工难度大，使航天板类零件数控编程重复工作量大，编程效率低，质量不稳定，对经验依赖性较强，而且零件的改型多，在产品研发的不同阶段，产品的结构会进行优化和改进，原有的数控程序不能使用，导致已有的编程工作无法继承，重复劳动多，浪费大量时间。这些问题已严重影响我国航天器的研制进程，延长航天器研制周期，因此如何提高航天零件数控编程效率和质量，已逐渐成为航天零件制造技术的重点和难点。
2 国内外航天零件数控加工编程现状
随着人类对太空探索的不断深入，航天科技的发展对航天制造工艺提出了更高的要求和挑战，各国都采取了一系列应对措施，如美国总统奥巴马启动的先进制造伙伴关系计划。同时计算机、网络、信息科学和技术的不断发展，高效数控加工逐渐取代了传统的手工加工。在航天领域，各国也在持续研究能够提高数控加工效率和质量的新技术和新方法，推出了各种专用或者通用的新型加工技术和设备，并伴随着三维设计制造软件的发展，开发新的编程技术和方法，为提高加工效率作出了显著贡献。
3 基于特征的航天板类零件快速编程
通过分析研究典型航天板类零件的几何结构特点，结合当前多品种、小批量的生产现状，实现航天板类零件快速数控编程。以零件的特征信息为输入，结合企业总结和归纳的典型工艺知识，实现编程流程的自动化和标准化，从而降低编程过程中的重复劳动，大幅提高编程效率的同时，保证编程质量的稳定性。
4 基于特征的航天板类零件快速编程关键技术
基于特征的快速编程技术是以零件的特征信息为基础，结合企业总结和归纳的典型工艺知识，实现编程流程的自动化和标准化，从而提高编程效率及编程质量，主要包括航天板类零件特征识别、自动工艺决策和刀轨自动生成三大关键技术。
4.1 航天板类零件特征识别技术
随着制造技术的发展，工业界对 CAD/CAM/CAPP 提出了更高的要求，航天板类零件特征识别技术作为 CAD/CAM/CAPP 集成的智能接口，已成为新一代智能化、集成化产品建模系统的核心技术，同时也是基于特征的航天板类零件快速编程技术的核心。
4.2 基于特征的航天板类零件自动工艺决策
自动工艺决策是将上述航天板类零件实体模型加工特征识别的结果作为输入信息，通过分析和判断输入的加工特征和零件实体模型的性质及特点，自动构建加工特征的加工区域，自动调用已集成的加工资源数据库(如典型工艺知识库、加工刀具库、切削参数库等等)，从而针对不同的加工特征类型，采用合适的加工方案，选用合适的加工刀具，选取合适的切削参数，完成航天板类零件的自动工艺决策。
4.3 基于特征的航天板类零件刀轨自动生成
刀轨自动生成是将自动工艺决策模块传递过来的加工几何信息和工艺信息进行处理，以加工特征为载体，实现加工零件的几何信息和加工工艺信息的结合，通过刀轨自动生成算法，实现零件加工刀轨自动生成。
5 实例应用
通过分析典型航天板类零件的结构特征，以企业总结的典型工艺知识库和 SIEMENS NX 平台为基础，开发基于特征的航天板类零件快速程编系统。该系统通过用户层、应用层和数据层的结合，实现航天板类零件数控程序的自动和快速编制，主要包括特征识别模块、自动工艺决策模块和自动刀轨生成模块等。
6 结束语
本文在分析我国航天板类零件数控加工现状的基础上，针对航天板类零件数控编程中的编程不规范、重复工作量大、编程效率低、编程质量稳定性差等问题，提出了基于特征的航天板类零件快速编程技术，开发了基于特征的航天板类零件快速编程系统。主要从特征识别、自动工艺决策和刀轨自动生成三个方面，将基于特征的快速编程技术应用于航天板类零件的数控加工中，具有以下优点：
a. 大大减少了工艺人员的编程工作量，有效地提高了编程效率;
b. 实现编程流程标准化，保证编程质量的稳定性;
c. 有助于加强工艺人员的编程规范性，提升编程人员的工艺水平。
本文所述的技术不仅可以用于航天板类零件，同时也可以扩展到其他航天复杂结构件。该技术已在SIEMNES NX 平台开发原型系统，已在国内某企业数控加工车间得到应用，并取得良好的效果。