數(shù)字技術(shù)在飛機(jī)裝配中的應(yīng)用

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1、論壇FORUM數(shù)字技術(shù)在飛機(jī)裝配中的應(yīng)用ApplicationofDigitalTechnologyinAircraftAssembly中航飛機(jī)股份有限公司漢中飛機(jī)分公司陳軍季青松孫技偉吳紹云采用大量復(fù)雜剛性型架進(jìn)行定位和夾緊的傳統(tǒng)手工裝配方法，裝配精度、質(zhì)量穩(wěn)定性、裝配效率等很難滿足要求，國(guó)際適航認(rèn)證獲批艱難。利用數(shù)字化裝配仿真技術(shù)可以模擬產(chǎn)品裝配性能及可裝配性，從而達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短周期、降低成本的目的。數(shù)量多,其勞動(dòng)量占飛機(jī)制造總勞進(jìn)而求解裝配順序，因此，該方法屬[2]動(dòng)量的一半甚至更多，同時(shí)也是飛于正向求解法。而“變裝為拆”的方機(jī)制造過程中的一個(gè)瓶頸，非常需要法是近些年

2、來(lái)人們研究的熱點(diǎn)，這種陳軍采用數(shù)字化技術(shù)。而采用大量復(fù)雜方法以建立好的完整裝配體為輸入，中航飛機(jī)股份有限公司漢中飛機(jī)分剛性型架進(jìn)行定位和夾緊的傳統(tǒng)手通過生成全部裝配單元的拆卸順序，公司工程技術(shù)部高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事飛機(jī)總裝與調(diào)試的工藝技術(shù)研究工作。工裝配方法，裝配精度、質(zhì)量穩(wěn)定性、并將該順序反向以獲得裝配順序。裝配效率等很難滿足要求，國(guó)際適航1基于割集的拆卸順序求解算法的[3]認(rèn)證獲批艱難。利用數(shù)字化裝配改進(jìn)隨著現(xiàn)代產(chǎn)品朝著復(fù)雜化、小型仿真技術(shù)可以模擬產(chǎn)品裝配性能及傳統(tǒng)的基于割集的拆卸順序求化、精密化的方向發(fā)展，對(duì)于產(chǎn)品的可裝配性，從而達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量、解算法的基本思路是：利用數(shù)學(xué)

3、圖裝配填充密度與精度要求越來(lái)越高，縮短周期、降低成本的目的。論中圖的割集思想，將裝配體的拆卸產(chǎn)品裝配的難度越來(lái)越大，在以大裝過程與裝配體的連接關(guān)系圖的分割配為主的飛機(jī)制造業(yè)中，這種情況表飛機(jī)產(chǎn)品裝配順序規(guī)劃研究過程相對(duì)應(yīng)，巧妙地解決了裝配序列現(xiàn)的更為突出。所以，裝配設(shè)計(jì)與裝裝配順序的生成方法大多基于的生成問題，具體步驟為：配工藝規(guī)劃已經(jīng)成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造對(duì)幾何關(guān)系和物理約束的分析來(lái)實(shí)（1）利用產(chǎn)品裝配信息模型，以的薄弱環(huán)節(jié)。現(xiàn)。在求解裝配順序時(shí)，優(yōu)先約束方手電筒的裝配為例，如圖1所示，生[4]飛機(jī)裝配是飛機(jī)制造的龍頭，法和“變裝為拆”方法是兩種自然、成裝配關(guān)聯(lián)圖G（V,E），如圖2所

4、示。[1]牽動(dòng)著飛機(jī)研制各個(gè)方面的工作。直觀的求解方法。優(yōu)先約束建立在其中，V代表頂點(diǎn)集合，E代表邊集飛機(jī)產(chǎn)品的開發(fā)對(duì)設(shè)計(jì)、制造人員提常規(guī)方法之上，是基于幾何可行性推合；出了更高的要求，飛機(jī)裝配由于產(chǎn)品理的方法。通過判斷零件相對(duì)的阻（2）任意找到裝配關(guān)聯(lián)圖的一尺寸大、形狀復(fù)雜、零件以及連接件礙方向來(lái)劃分空間的可行裝配區(qū)域，棵生成樹，再由生成樹得到其基本割66航空制造技術(shù)·2014年第1/2期DigitalAssemblyTechnologyforLargeAircraft大飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)體）分割，生成兩個(gè)零件連通子圖（對(duì)立簡(jiǎn)化后的裝配連接圖，簡(jiǎn)化后的連應(yīng)兩個(gè)下一級(jí)的子裝配體），

5、對(duì)分割接圖，零部件數(shù)量減少，裝配關(guān)系簡(jiǎn)34生成的零件連通子圖進(jìn)行可行性判單，割集分解的解空間顯著縮小。設(shè)6斷，可行的連通子圖進(jìn)一步分割，直G=（V，E）是當(dāng)前簡(jiǎn)化后裝配體的至分割到單個(gè)零件。一個(gè)裝配割集部件聯(lián)結(jié)圖，V是部件集合，E是部2對(duì)應(yīng)一個(gè)拆卸操作，那么分割過程的件之間的連接的集合。BCG是G的5逆序列對(duì)應(yīng)產(chǎn)品的裝配序列。結(jié)合基本割集的集合，CBC∈{（∏BCG）1飛機(jī)產(chǎn)品的裝配特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)拆卸序列-?}表示由G的基本割集構(gòu)成的的算法和過程如下：組合，RCBC是CBC中所有元素環(huán)和運(yùn)0（1）Step1：分層與簡(jiǎn)化。算的結(jié)果，根據(jù)圖論的知識(shí)，RCBC或飛機(jī)部件劃分為組合件、板件、者

6、是G的割集，或者是圖G的割集段件等裝配單元后，裝配過程如圖3的無(wú)重邊并。如果RCBC構(gòu)成割集，圖1手電筒裝配圖所示。若采用自頂向下分層規(guī)劃的可用于表示一次拆除，去除RCBC后方法求解拆卸序列，問題可以大大簡(jiǎn)G分成兩個(gè)子圖G1=（V1，E1）和G2=1L00化。例如：對(duì)于部件層的裝配工作通（V2，E2）。常是前、中、后機(jī)身的對(duì)接，機(jī)翼、尾（3）Step3：按照基本優(yōu)先關(guān)系對(duì)L3L1L2翼的安裝，以及電氣系統(tǒng)、起落架等BCG的元素進(jìn)行分類。零件的安裝，將前機(jī)身等子裝配體簡(jiǎn)設(shè)基本優(yōu)先約束關(guān)系是Li

7、4所示的多個(gè)零件組成一個(gè)裝配體的一類：含有連接Li且不含連接Lj的L7情況。第二步再將段件層簡(jiǎn)化，依次基本割集；第二類：含有連接Lj且不L8L6類推，自頂向下，逐層規(guī)劃。含連接Li的基本割集；第三類：含有26（2）Step2：建立當(dāng)前層級(jí)的裝配連接Li且含有連接Lj的基本割集。關(guān)聯(lián)圖。如果裝配體有N個(gè)部件，那么圖2手電筒裝配關(guān)聯(lián)圖根據(jù)Step1的簡(jiǎn)化結(jié)果，可以建相應(yīng)的部件聯(lián)結(jié)圖有N-1個(gè)基本割集矩陣Cf；（3）對(duì)基本割集矩陣各行環(huán)和機(jī)體運(yùn)算得到完全割集矩陣C；（4）對(duì)