飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)

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1、飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)摘要：飛機(jī)產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)制造技術(shù)以全面采用數(shù)字化產(chǎn)品定義．?dāng)?shù)字化預(yù)裝配、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、并行工程和虛擬制造技術(shù)為主要標(biāo)志，從根本上改變了飛機(jī)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制造方式，大幅度地提高了飛機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)水平。???20世紀(jì)80年代后期以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，以美國(guó)為首的西方發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始研究飛機(jī)產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)制造技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)以全面采用數(shù)字化產(chǎn)品定義、數(shù)字化預(yù)裝配、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、并行工程和虛擬制造技術(shù)為主要標(biāo)志，從根本上改變了飛機(jī)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制造方式，大幅度地提高了飛機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)水平。??????我國(guó)的飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)尚處于起步階段，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在較大差距，主要

2、表現(xiàn)在：??????(1)飛機(jī)的研制過(guò)程仍采用串行模式；???(2)雖然部分環(huán)節(jié)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字量傳遞，但仍存在信息孤島現(xiàn)象，尚未打通飛機(jī)數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造生產(chǎn)整個(gè)流程；???(3)工藝、工裝設(shè)計(jì)在時(shí)間、空聞與產(chǎn)品設(shè)計(jì)上存在滯后，造成飛機(jī)裝配協(xié)調(diào)困難；???(4)裝配工人在現(xiàn)場(chǎng)工作需要仔細(xì)翻閱大量的圖紙、工藝文件等，會(huì)出現(xiàn)工作上的失誤，造成裝配質(zhì)量問(wèn)題，影響裝配周期。??????飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)??????1數(shù)字化裝配協(xié)調(diào)技術(shù)??????數(shù)字化協(xié)調(diào)方法也可稱數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)工裝協(xié)調(diào)方法，是一種先進(jìn)的基于數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)工裝定義的協(xié)調(diào)互換技術(shù)，將保證生產(chǎn)用工藝裝備之間、生產(chǎn)工藝裝備與產(chǎn)品之間、產(chǎn)品部件與組件之間

3、的尺寸和形狀協(xié)調(diào)互換。??????數(shù)字量傳遞協(xié)調(diào)路線如下：??????(1)飛機(jī)大型結(jié)構(gòu)件(與飛機(jī)外形及定位相關(guān))如框、梁，桁、肋、接頭等用NC方式加工，???(2)在飛機(jī)坐標(biāo)系下，工裝設(shè)計(jì)人員以產(chǎn)品工程數(shù)模為原始依據(jù)，進(jìn)行工裝的數(shù)字化設(shè)計(jì)，并且在工裝與產(chǎn)品定位相關(guān)的零件上用NC方式加工出所有的定位元素；???(3)工裝在裝配時(shí)利用數(shù)字標(biāo)工(數(shù)據(jù))協(xié)調(diào)，采用激光自動(dòng)跟蹤測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量，通過(guò)坐標(biāo)系擬合，定位出零件的安裝位置，滿足安裝基準(zhǔn)的空間坐標(biāo)及精度要求；???(4)飛機(jī)鈑金件模具數(shù)字化設(shè)計(jì)以及用NC方式加工，鈑金零件數(shù)控加工。??????2數(shù)字化裝配容差分配技術(shù)??????容差數(shù)值直接影響產(chǎn)品

4、的質(zhì)量與成本，因而根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)要求，進(jìn)行零、組件的容差分析和設(shè)置，可以經(jīng)濟(jì)合理地決定零部件的尺寸容差，保證加工精度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，在滿足最終設(shè)計(jì)要求的同時(shí)使產(chǎn)品獲得最佳的技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益。??????在產(chǎn)品裝配前僅憑以往的經(jīng)驗(yàn)或某個(gè)方案分配給每個(gè)零件公差，裝配成產(chǎn)品后公差能不能達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求，難以定論?，F(xiàn)在可通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)模擬裝配過(guò)程和次數(shù)，可看到最終形成產(chǎn)品的公差與零件的公差、零件的裝配順序等因素有關(guān)。在零件數(shù)模的基礎(chǔ)上，對(duì)于我們關(guān)注的關(guān)鍵的質(zhì)量特征，設(shè)定公差和裝配順序，通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法仿真，分析各種因素對(duì)質(zhì)量特性的影響程度，為查找質(zhì)量問(wèn)題的原因和改進(jìn)容差分配提供了依據(jù)，不斷仿

5、真找出最優(yōu)的公差分配方案。??????3自定位與無(wú)型架定位數(shù)字化裝配技術(shù)??????現(xiàn)代的飛機(jī)設(shè)計(jì)遵循面向制造的原則，在零件設(shè)計(jì)的時(shí)候就必須考慮以后零件的加工和裝配。在工藝人員的建議下，飛機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)主要結(jié)構(gòu)件(梁、框、肋和接頭等)建立裝配的自定位特征，如小的突耳、裝配導(dǎo)孔、槽口和形成定位表面等，或者在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)，把用來(lái)安放光學(xué)目標(biāo)的工藝定位件設(shè)計(jì)到結(jié)構(gòu)件上。但這些零件的自定位特征需要用數(shù)控方式精確加工，在實(shí)際裝配過(guò)程中這些零件自己就能利用自定位特征定位，或應(yīng)用激光跟蹤儀和光學(xué)目標(biāo)定位。??????基于飛機(jī)產(chǎn)品數(shù)模和數(shù)字量尺寸協(xié)調(diào)，無(wú)型架定位數(shù)字化裝配技術(shù)采用模塊化、自動(dòng)化的可重新配置的

6、工裝系統(tǒng)，大大簡(jiǎn)化了或減少了傳統(tǒng)的復(fù)雜型架，縮短了工裝設(shè)計(jì)與制造的時(shí)間，降低了工裝成本，并提高了裝配質(zhì)量。??????4數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)技術(shù)??????數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)技術(shù)是根據(jù)企業(yè)結(jié)構(gòu)和制造流程在軟件環(huán)境中構(gòu)建企業(yè)的制造體系結(jié)構(gòu)，包括產(chǎn)品、工藝和資源3個(gè)主要部分，完全可描述什么人、在什么地方、用什么工具、用什么方法、制造什么產(chǎn)品，當(dāng)然也包含成本和時(shí)間。其中產(chǎn)品部分又分為EBOM、PBOM和MBOM三個(gè)分支，工藝又分為根據(jù)工藝分離面設(shè)計(jì)的工藝ProcessPlan和根據(jù)生產(chǎn)工位設(shè)計(jì)的工藝ProductionPlan，資源分為結(jié)構(gòu)化的資源，包括工廠，車(chē)間、工段、工位、設(shè)備、工裝、工具和人。資

7、源又分為資源規(guī)劃ResourcePlan(又稱制造概念)。其中成本包含在產(chǎn)品里，時(shí)間包含在工藝?yán)?，設(shè)備利用率包含在資源規(guī)劃里。??????利用設(shè)計(jì)部門(mén)發(fā)放的產(chǎn)品三維數(shù)模和EBOM，在三維可視環(huán)境下進(jìn)行產(chǎn)品的裝配工藝規(guī)劃及工藝設(shè)計(jì)。將三維數(shù)模數(shù)據(jù)(屬性)導(dǎo)入產(chǎn)品節(jié)點(diǎn)，并將三維數(shù)模數(shù)圖形的路徑關(guān)聯(lián)到每個(gè)零件上，在編制工藝的任何時(shí)候都可預(yù)覽零件和組件的三維圖形，直觀地反映裝配狀態(tài)。??????在產(chǎn)品工藝