复杂产品装配工艺规划与仿真技术研究与应用

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1、专稿FEATURE复杂产品装配工艺规划与仿真技术研究与应用ResearchandApplicationofAssemblyProcessPlanningandSimulationTechnologyofComplexProduct中国空空导弹研究院 王英健 刘立双在三维数字化系统环境的支持下，通过在装配工艺规划、设计和仿真阶段充分应用三维产品模型、建立三维可视化的工艺指令表达方式，从而实现装配工艺规划设计从以文字编辑为主的二维工艺编制向三维工艺编制转变，提高产品装配工艺规划与可行性验证能力，缩短工艺准备周期。（ProductLifecycleManagement，PLM）从而

2、实现装配工艺规划设计从以文定义信息，包括制造信息和设计信字编辑为主的二维工艺编制向三维[1]息，保证产品数据PLM的唯一性。工艺编制转变，提高产品装配工艺规王英健本文面向复杂产品三维数字化划与可行性验证能力，缩短工艺准备中国空空导弹研究院研究员，定义过程延伸到工艺准备阶段对装周期。1984年毕业于西北工业大学，研究配工艺规划、设计和仿真的迫切需方向为数字化制造和精密加工。求，针对采用二维图纸和传统工艺指PLM环境下的复杂产品装配令的方式导致工艺规划过程对工艺工艺规划与仿真分析人员经验的依赖，工艺指令可视化程1PLM环境基于三维的复杂产品随着数字化设计与制造技术在度低、不直观，

3、在新产品的制造过程研制工作模式制造业的广泛应用，特别是三维设计中，工装设计不合理、工艺设计不合产品全生命周期管理是在产品技术发展，复杂产品的研制模式正在理等问题，产品质量和交货周期的问数据管理（ProductDataManagement，发生根本性变化，三维数字模型正在题等。在三维数字化系统环境的支PDM）基础上发展而来的一种全新取代二维图纸，成为新产品研制的持下，通过在装配工艺规划、设计和的管理理念和技术，是对产品从用户制造依据，用一个集成的三维数字模仿真阶段充分应用三维产品模型、建需求、产品设计、工艺规划、制造装型可完整地表达产品生命周期管理立三维可视化的工艺指令表达方式

4、，配、维护服务到报废回收等整个生命32航空制造技术·2014年第5期专稿FEATURE周期所涉及的产品、过程、资源进行现场才被发现，导致了生产现场的工设计、仿真、优化与验证。通过在工管理的技术。对复杂产品实施产品程更改工作量巨大，生产周期长，生艺领域实现工艺与3D模型建立紧[4]全生命周期管理，可以达到优化设计产成本高。密的联系，在工艺设计环境实现3D和生产流程、提高生产效率、缩短研在PLM环境下，三维装配工艺的虚拟工艺验证，在工艺设计阶段进[2]制周期的目的。规划与仿真针对面向生命周期的工行有效验证，对3D模型与工艺的关产品定义方法经历了二维艺指令信息共享，面向三维产品模型

5、联分析与优化，解决复杂产品工艺准（TwoDimensions，2D）到三维（Three在工艺设计过程中传递、应用、共享，备周期较长、工艺协调复杂的问题。Dimensions，3D）模型发展的过程。建立从3D工艺规划、装配仿真，工（3）PLM下创新型的工艺知识近年来，在三维应用方面，飞机制造艺文档一体化的装配工艺规划系统，管理。由于三维产品模型包含的丰业取得了巨大成就，如波音公司在波以提高质量和效率、降低成本。通过富的工程语义信息，对三维产品模型音777飞机的设计过程中没有使用分析，主要需求如下：进行有效管理和基于特征的知识挖一张图纸，全部都在计算机中模拟完（1）提供一种轻量化

6、的环境，能掘研究，支持工艺知识的有效积累、成。成百上千的不同专业的工程师够将庞大的型号产品三维模型转化检索和使用，这是突破快速工艺准备在计算机网络上进行3D模拟设计，为便于传输、不包含核心设计信息的瓶颈的关键之一。对飞机的同一构件进行虚拟操作，通轻量化模型，既便于后续的装配规划（4）基于三维产品模型的PLM/过虚拟访问对飞机的各部分进行数与设计并行展开，又能够进行三维工CAPP/CAM/ERP/MES集成。面向字化预装，极大地节省了设计、工艺艺指令的发布，面向生命后周期进行3D-PLM的框架实现基于3D模型的和制造时间。波音公司的7E7实现工艺支持。CAPP与CAD、CAM、

7、PDM、ERP等了整机的3D虚拟装配仿真和验证，（2）通过3D模型建立装配工艺CAX系统的紧密集成，支持PLM的通过飞机数字化装配仿真和自动装过程、零件、资源紧密结合的工艺过使用。配，提高了零部件的装配准确度，使程仿真，在工艺设计环境实现3D的用预装配技术，使波音7E7的地板梁虚拟工艺验证，保证工艺的可行性。复杂产品装配工艺规划与装配时间由19周减少到3周，减少提供一个集成化的装配工艺规划环仿真系统开发了设计变更，缩短了工艺规划时间。境，能够快速处理大量的参装件和装复杂产品装配工艺规划与仿装配周期缩短5