基于關鍵特性的大型飛機數(shù)字化裝配偏差建模與協(xié)調(diào)關鍵技術研究.pdf

1、數(shù)字化裝配技術代表了目前和未來飛機裝配技術的發(fā)展方向，我國已經(jīng)在飛機數(shù)字化裝配應用技術和裝備研制等方面取得了一定的突破，但是對于如何在裝配中有效地控制裝配偏差、保證裝配對象自身的制造準確度和裝配對象間的協(xié)調(diào)準確度，尚缺乏相關理論和方法的支持，難以真正有效地發(fā)揮數(shù)字化裝配系統(tǒng)的最佳效用。為探索飛機裝配偏差的疊加和傳遞規(guī)律，本文針對大型飛機結(jié)構(gòu)裝配展開研究，對飛機數(shù)字化裝配偏差建模與傳遞以及裝配偏差協(xié)調(diào)控制方法進行了深入系統(tǒng)研究，主要研究內(nèi)

2、容如下:
　　介紹了國內(nèi)外飛機數(shù)字化裝配技術的發(fā)展現(xiàn)狀，闡述了裝配偏差分析、建模和協(xié)調(diào)方法在整個飛機數(shù)字化裝配技術體系中的地位和作用。
　　給出了有關飛機數(shù)字化裝配所需要的基準的定義，包括裝配坐標系、測量坐標系、部件坐標系和飛機坐標系等。建立了基于關鍵特性的飛機數(shù)字化裝配數(shù)字量傳遞模型，通過剛體位姿變換理論表達裝配基準、對象位姿、關鍵特性的空間關系，形成了一套裝配數(shù)字量傳遞關系的數(shù)學描述方法。
　　根據(jù)彈性組合結(jié)構(gòu)原理

3、，建立了基于空間梁單元的飛機結(jié)構(gòu)力學模型，并綜合考慮零部件原始制造誤差，采用數(shù)控定位器組定位所引起的定位誤差，以及多點冗余支撐定位和重力作用下引起的變形誤差，分析了定位、連接、協(xié)調(diào)和釋放等四個典型的數(shù)字化裝配階段的約束條件，建立了以變形為主導的單個站位的飛機數(shù)字化裝配偏差模型，實現(xiàn)了對飛機數(shù)字化裝配偏差的預測。
　　以裝配對象的位姿為變量，以關鍵特性的容差為約束，建立了裝配對象偏差的優(yōu)化模型，以奇異值分解法和Lagrange乘子法

4、對模型進行求解。在此基礎上，加入了大型裝配對象位姿評價的溫度補償機制，以抵消溫度變化對位姿的負面影響。提出了單對象和多對象協(xié)調(diào)模型的統(tǒng)一表達形式，進而形成了一種完整的適用于工程實際的飛機數(shù)字化裝配偏差協(xié)調(diào)方法，解決了單個裝配對象定位準確度判斷和多個裝配對象之間的協(xié)調(diào)問題。
　　以樹狀結(jié)構(gòu)描述飛機數(shù)字化裝配的多級過程，根據(jù)現(xiàn)代飛機離散式裝配的特點，分析了裝配定位形式變化，裝配基準變化、偏差協(xié)調(diào)等對裝配偏差在不同裝配層次間傳遞的影響，