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

1、裝配工藝設(shè)計是飛機研制生產(chǎn)過程的重要環(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，飛機裝配工藝設(shè)計開始嘗試使用三維工具軟件對飛機裝配過程進行可行性仿真，并取得了一定成果。但是由于忽視了裝配工藝對裝配精度的影響，導致在裝配工藝執(zhí)行階段出現(xiàn)了較多的修配和返修等問題。本文針對上述問題，通過分析裝配工藝對裝配精度的影響，提出了基于精度控制的飛機裝配工藝設(shè)計

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裝配工藝設(shè)計與仿真技術(shù)、基于精度控制的飛機裝配工藝優(yōu)化技術(shù)等關(guān)鍵問題。論文的主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點如下：
　?。?）提出了基于精度控制的飛機裝配工藝設(shè)計方法與體系。通過分析現(xiàn)有飛機裝配工藝設(shè)計方法中存在的問題，提出了基于精度控制的飛機裝配工藝設(shè)計方法，在此基礎(chǔ)上分析了基于精度控制的飛機裝配工藝設(shè)計過程。通過分析基于精度控制的飛機裝配工藝設(shè)計技術(shù)特點，建立了基于

3、精度控制的飛機裝配工藝設(shè)計體系結(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裝配工藝設(shè)計過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。通過分析裝配精度控制對信息的需求，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裝配工藝設(shè)計與仿真技術(shù)。根據(jù)飛機裝配工藝準備過程的特點，以及基于精度控制的飛機裝配工藝設(shè)計方法，論述了基于精度控制的飛機裝配工藝設(shè)計與仿真的詳細過程。通過研究飛機裝配過程中的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)整的飛機裝配工藝設(shè)計方法。通過研究裝配約束特征、裝配約束組以及裝配操作元等，實現(xiàn)

5、了基于裝配操作元的裝配過程仿真，并提出了基于時序粒度的裝配信息標注方法。在裝配工藝仿真過程中，重點研究了裝配偏差傳遞信息的抽象表達方法，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，從而在飛機裝配工藝準備階段實現(xiàn)對裝配精度的仿真，并以縫翼部件裝配體為例，實現(xiàn)了基于精度控制的飛機裝配工藝設(shè)計與仿真。
　?。?）研究了基于精度控制的飛機裝配工藝優(yōu)化技術(shù)。將工藝能力指數(shù)作為裝配工藝優(yōu)化的主要評價指標

6、，并分析了造成飛機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，為了計算裝配偏差源敏感度，在論述基于基準參考結(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算方法，并以某機翼內(nèi)襟翼搖臂裝配體為例，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，實現(xiàn)了基于精度控制的飛機裝配工