飞机装配型架骨架cad技术-研究与实现

《飞机装配型架骨架cad技术-研究与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文第一章绪论1.1飞机装配型架设计概述飞机产品的结构不同于一般机械

2、产品的结构，多为大尺寸、小刚度、薄壁结构，而制造精度要求相对较高。为保证产品装配精度和互换协调，飞机装配中使用了专门的工艺装备—型架。型架用于飞机装配过程中的零组件的定位与夹紧，主要包括骨架、定位夹紧件及辅助结构。骨架是型架的基体，用以固定和支撑定位夹紧件等，保持其空间位置的准确度和稳定性；定位夹紧件是型架的主要工作元件，用以保证工件在装配过程中有准确的位置，定位夹紧件应准确可靠、方便使用；辅助结构包括工作踏板、工作梯、托架、起重吊挂等[1]。为减小装配过程中型架的结构变形并保证其准确定位性能，现有装配型架多采用刚性结构[2]。如图1.1为两种装配型架实例。（a）机

3、头装配型架（b）机翼装配型架图1.1装配型架实例一般飞机生产准备周期占飞机研制周期的1/2以上，而装配型架的设计制造是飞机生产准备的主要内容之一[3]，装配型架结构设计是否合理，不但影响装配型架本身制造工作量的大小、周期长短、成本高低，而且也决定装配件的对接、配合是否协调一致，对飞机装配的互换协调性、制造质量和进度有很大影响[4]，进而影响整个飞机产品的研制周期。装配型架设计要满足[1]：1）使用性—满足装配工艺要求，定位夹紧件操作简单，定位合理，压紧可靠，活动构件便于开启和工作位置的恢复；2）协调性－定位系统的设计应保证工艺装备间的协调性；3）稳定性－刚度合理，重

4、要构件应消除应力；4）经济性－在满足使用要求的前提下，结构造价应较低，并有良好的制造工艺性；5）安全性－在产品的定位夹紧过程中，应有必要的保护措施，以防止飞机产品被划伤，型架同产品间要有足够的空间和必要的保护措施，以保证产品在出架时不至因摆动而被碰伤；6）先进性－注意采用先进结构和先进工艺方法，提高型架的使用性，降低制造费用。1飞机装配型架骨架CAD技术研究与实现传统的装配型架设计过程一般包括以下几个步骤：1）对型架设计的原始资料进行整理和分析，包括型架设计任务单、装配件的结构图纸与技术条件、产品装配方案或者指令性工艺规程和工艺装备协调图表、型架设计的技术条件、型架

5、元件及结构的标准化资料等。2）拟定草图或型架设计方案，包括型架的设计基准、装配对象在型架中的放置姿态、产品的定位基准、产品的出架方式、型架的安装方法、型架的结构形式、骨架刚度的校验等。3）绘制工作总图，先绘制部分基准线、轮廓线和位置尺寸，待绘出零件图后完成工作总图。4）绘制零件图，对型架各部分零组件进行实际的设计和造型。工装设计人员在设计型架时，为不同的飞机产品设计相应的装配型架，型架的通用性差，因此增加了设计人员的重复劳动。为保证产品的互换协调性及批量生产，一个产品的装配往往不是一个装配型架，而是一组装配型架，因此多个型架间的协调性非常重要，为此设计中采用了大量的

6、标准工艺装备，即制造和协调的依据[1][5]。型架设计要考虑产品和型架、产品和产品、型架部件间的干涉，装配可达性，产品出架方式等因素，传统型架设计中从飞机产品二维图纸获得设计数据，根据数据设计型架，单靠设计人员想象，很难检测上述因素。随着CAD/CAM技术的应用，CATIA、UG等三维软件在飞机设计中得到很好的应用，飞机数字样机的建立，对型架设计方法提出新的要求，型架设计可直接应用飞机产品三维数模，保证了数据传递的质量和效率，通过三维预装配和工作状态模拟，可方便检测各种干涉和装配可达性，型架的三维数据可以直接传递到数控系统，进行型架的加工，提高了设计制造的质量和效率

7、。当前型架设计人员多根据设计经验，考虑夹紧定位方式，确定骨架的结构形式，没有统一的设计标准，不同设计人员设计的功能相同的型架结构却差别很大，使得型架结构通用性和标准性差，对结构型材的选择通过增加保险系数来保证型架的强度和刚度，使得型架笨重，造成材料的浪费。设计经验和知识的继承性差，缺乏设计经验和知识的有效管理，一个设计人员的设计思路和方法不容易被别人理解和应用，致使许多很好的设计经验和知识流失。1.1飞机装配型架计算机辅助设计研究现状与传统的型架设计方法相比，在型架设计中采用CAD/CAM技术具有很多优越性，具体表现在[5]：1）提高整机的协调性。在型架设计、制