飛機制造公差穩(wěn)健性設計與多交點裝配離散公差優(yōu)化技術.pdf

1、公差設計是飛機制造工藝規(guī)劃的重要內容，合理的公差設計是實現飛機互換協調的重要保證，直接影響飛機產品的制造質量、裝配成功率和制造成本。傳統公差設計沒有考慮制造過程中公差等設計參數存在變差情況的影響，可能導致成本、裝配性能存在較大波動，甚至裝配功能的喪失。此外，多交點裝配是飛機制造中廣泛采用的連接形式，由于多交點裝配協調準確度與交點的結構型式、交點的位置關系、各交點孔軸的公差配合選用等多種因素相關，其公差設計的難度極大。在國家自然科學基金和

2、航空科學基金等支持下，對飛機制造公差穩(wěn)健性設計，以及飛機多交點裝配協調中的離散公差優(yōu)化技術進行了研究，主要研究工作和研究成果如下：
　　研究飛機制造公差穩(wěn)健性設計的方法，考慮了公差設計變量發(fā)生變異的情況，并且綜合最小靈敏度法和容差模型法建立了公差可行敏感穩(wěn)健設計模型。針對不同加工方法加工零件時其成本不同的特點，采用了混合公差－成本建模方法?？紤]公差成本函數、裝配功能函數靈敏度和成本函數靈敏度同時最小化的多目標優(yōu)化問題，采用寬容分層

3、序列法建立多目標優(yōu)化求解模型，最后用格雷碼編碼和二進制解碼的遺傳算法求解，并采用罰函數法處理約束函數。通過和一般優(yōu)化結果相比較，得出優(yōu)化結果具有很好的穩(wěn)健性。
　　基于抽象連桿機構分析了飛機多交點裝配的典型制造協調尺寸鏈誤差模型，得出同軸度和共面度誤差的尺寸鏈方程，通過概率法求解綜合累積誤差半帶寬。建立了飛機多交點裝配離散公差優(yōu)化模型，該模型同時考慮公差帶寬度和公差帶中點值對裝配功能要求的影響。采用分枝定界法解決這類整數規(guī)劃問題。