基于精度控制的飛機(jī)裝配工藝設(shè)計(jì)與優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、裝配工藝設(shè)計(jì)是飛機(jī)研制生產(chǎn)過(guò)程的重要環(huán)節(jié)，其質(zhì)量直接影響到產(chǎn)品精度、研制生產(chǎn)成本和周期。隨著基于模型定義（Model-based Definition，MBD）技術(shù)的發(fā)展，飛機(jī)裝配工藝設(shè)計(jì)開始嘗試使用三維工具軟件對(duì)飛機(jī)裝配過(guò)程進(jìn)行可行性仿真，并取得了一定成果。但是由于忽視了裝配工藝對(duì)裝配精度的影響，導(dǎo)致在裝配工藝執(zhí)行階段出現(xiàn)了較多的修配和返修等問(wèn)題。本文針對(duì)上述問(wèn)題，通過(guò)分析裝配工藝對(duì)裝配精度的影響，提出了基于精度控制的飛機(jī)裝配工藝設(shè)計(jì)

2、方法與體系，構(gòu)建了基于模型定義的集成裝配信息模型，研究了基于精度控制的飛機(jī)裝配工藝設(shè)計(jì)與仿真技術(shù)、基于精度控制的飛機(jī)裝配工藝優(yōu)化技術(shù)等關(guān)鍵問(wèn)題。論文的主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　?。?）提出了基于精度控制的飛機(jī)裝配工藝設(shè)計(jì)方法與體系。通過(guò)分析現(xiàn)有飛機(jī)裝配工藝設(shè)計(jì)方法中存在的問(wèn)題，提出了基于精度控制的飛機(jī)裝配工藝設(shè)計(jì)方法，在此基礎(chǔ)上分析了基于精度控制的飛機(jī)裝配工藝設(shè)計(jì)過(guò)程。通過(guò)分析基于精度控制的飛機(jī)裝配工藝設(shè)計(jì)技術(shù)特點(diǎn)，建立了基于

3、精度控制的飛機(jī)裝配工藝設(shè)計(jì)體系結(jié)構(gòu)，并闡述了論文研究的主要關(guān)鍵技術(shù)。
　?。?）構(gòu)建了基于模型定義的集成裝配信息模型。利用MBD技術(shù)建立了基于模型定義的集成裝配信息管理框架，并且將基于精度控制的飛機(jī)裝配工藝設(shè)計(jì)過(guò)程包含的信息合理組織，構(gòu)建了基于模型定義的集成裝配信息模型。利用裝配工序模型，建立了裝配工藝MBD模型，并定義了裝配工藝全要素信息。通過(guò)分析裝配精度控制對(duì)信息的需求，建立了精度MBD模型，研究了精度MBD模型的組成和結(jié)構(gòu)。

4、為了便于裝配精度仿真和裝配工藝優(yōu)化，提出了裝配偏差源的概念，并建立了裝配偏差源信息模型。
　　（3）研究了基于精度控制的飛機(jī)裝配工藝設(shè)計(jì)與仿真技術(shù)。根據(jù)飛機(jī)裝配工藝準(zhǔn)備過(guò)程的特點(diǎn)，以及基于精度控制的飛機(jī)裝配工藝設(shè)計(jì)方法，論述了基于精度控制的飛機(jī)裝配工藝設(shè)計(jì)與仿真的詳細(xì)過(guò)程。通過(guò)研究飛機(jī)裝配過(guò)程中的BOM屬性和多種BOM之間的關(guān)系，提出了基于BOM結(jié)構(gòu)調(diào)整的飛機(jī)裝配工藝設(shè)計(jì)方法。通過(guò)研究裝配約束特征、裝配約束組以及裝配操作元等，實(shí)現(xiàn)

5、了基于裝配操作元的裝配過(guò)程仿真，并提出了基于時(shí)序粒度的裝配信息標(biāo)注方法。在裝配工藝仿真過(guò)程中，重點(diǎn)研究了裝配偏差傳遞信息的抽象表達(dá)方法，在此基礎(chǔ)上提出了基于裝配工藝全要素信息與裝配偏差傳遞信息之間映射的裝配精度仿真方法，從而在飛機(jī)裝配工藝準(zhǔn)備階段實(shí)現(xiàn)對(duì)裝配精度的仿真，并以縫翼部件裝配體為例，實(shí)現(xiàn)了基于精度控制的飛機(jī)裝配工藝設(shè)計(jì)與仿真。
　?。?）研究了基于精度控制的飛機(jī)裝配工藝優(yōu)化技術(shù)。將工藝能力指數(shù)作為裝配工藝優(yōu)化的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)

6、，并分析了造成飛機(jī)裝配偏差的主要偏差源類型，在此基礎(chǔ)上，提出了基于精度控制的飛機(jī)裝配工藝優(yōu)化方法。裝配偏差源敏感度是裝配偏差累積的重要影響因素，為了計(jì)算裝配偏差源敏感度，在論述基于基準(zhǔn)參考結(jié)構(gòu)的偏差傳遞路徑和基于裝配約束的多維裝配矢量環(huán)模型的基礎(chǔ)上，提出了基于多維矢量環(huán)的裝配偏差源敏感度計(jì)算方法，并以某機(jī)翼內(nèi)襟翼?yè)u臂裝配體為例，建立了裝配偏差源敏感度算例。再利用基于制造能力的公差域模型以及裝配偏差源敏感度，實(shí)現(xiàn)了基于精度控制的飛機(jī)裝配工