关联设计技术在翼面类部件可重构装配型架设计中的应用研究

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1、论坛FORUM关联设计技术在翼面类部件可重构*装配型架设计中的应用研究陈锡伟，郑联语，张宏博（北京航空航天大学机械工程与自动化学院，北京100191）[摘要]为了提高飞机翼面类装配型架的设计效率和设计质量，研究了关联设计技术及其在装配型架的快速配置设计中的应用。首先，总结翼面类部件及其工装的结构特点，其次阐述可重构柔性装配型架的结构组成和所涉及型架的模块划分，以及关联设计技术在翼面类部件装配型架快速设计中的实施方法，并以某垂尾验证了该方法的可行性。最后，以CATIA为设计平台基于CAA二次开发可重构装配型架快速设计

2、系统，该系统可用于产品与装配型架变型、改型设计的需要，使装配型架的设计更简单、快捷，缩短产品研制周期，降低研制成本。关键词：装配型架；关联设计；翼面类部件；可重构DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2017.11.046[5-7]使用可重构柔性工装可以使工装调系统。装资源得到重复利用，提高生产效关联设计方法是数字化技术应率，减少成本投入。装配型架的柔用到一定水平、数字化设计和管理相性和可重构能力是型架数字化设计融合的结果，更强调产品与内部子模与制造的一个重要研究内容。国内型之间的约束和联系，其

3、主要思想是外学者针对型架的柔性和可重构性将设计特征与设计参数和设计输入进行了相关研究，并取得了大量研关联起来，从而实现产品更改或变型究成果。其中，有代表性的是瑞典设计的快速响应，保证设计结果的一[8]林雪平大学Kihlman等提出一种基致性。刘俊堂等对关联设计技术于盒式连接和六足定位器的ART概念的引入及实现方法进行了研究，（AffordableReconfigurableTooling）并以机翼及翼肋为例说明了关联设工装解决方案，即低成本可重构夹计技术在飞机研制中的应用。田宪[9]具，并与萨博公司、DELFOi公

4、司、空伟等对飞机产品的MBD模型表陈锡伟客公司等合作开展了大量的应用研达及在关联设计中的骨架模型进行硕士研究生，研究方向为数字化设[1-4]究。国内北京航空制造工程研究了深入研究，阐述了骨架模型的工作计与制造。所开展了基于盒式连接、并联定位器原理及基于MBD的关联设计技术在以及标准型材的可重构柔性装配型飞机产品研制中的工艺、工装、检验[10]架的设计应用。北航郑联语等开展检测等方面的重要性。周婷等研了基于盒式连接的和可调定位器的究了型架骨架与装配件之间的关联可重构柔性装配工装在中央翼盒、底性并实现了基于装配件包络盒

5、的骨*基金项目：国防基础科研项目板梁、平尾前缘等飞机产品装配中的架轴线关联设计算法，可用于实现装（JCKY2016601C004）；数字化设计与制造技研究和探索，并开发了基于盒式连接配型架的结构及其尺寸随产品结构术北京市重点实验室项目；航空高端装备智[11]能制造技术工信部重点实验室项目。的整套可重构装配工装设计、分析和的修改而自适应更改。韩彬等将46航空制造技术·2017年第11期DigitalAssemblyTechnologyforLargeAircraft大飞机数字化装配技术关联设计方法应用于航天器直属件主

6、要有4种基本元件组成，由内到外括多坐标定位平台、并联柔性定位平设计和自动装配中，将设计失误率降分别为：装配件，夹持器，定位支撑台、多自由度伺服定位平台和普通[5]低至1.6%，设计周期缩短约35%。件和外围工装型架。但外围工装手动调节定位平台；定位/夹持器模本文探究了基于关联设计的面型架的一体式刚性连接结构、焊接时块包括定位器（多为孔定位）、夹持器向翼面类部件可重构装配型架的快效周期长、占用空间大，难以对多品（部分肋及梁的夹紧）及外形定位卡速设计技术，基于CATIA设计平台种、小批量和定制化产品研制的需求板，各模块

7、构成某翼面类部件可重构开发并实现了相应的装配型架快速作出快速响应，束缚了可重构装配型柔性装配型架如图3所示。该装配设计系统，该系统在某型垂尾装配型架的适应性。型架由型架元组件如型架梁、敏捷接架的快速设计中应用验证，缩短了工因此，本文研究的可重构装配型头、盒式接头、地脚支撑等构成型架装的研制周期，降低了研制成本。架优势在于型架骨架和定位装置的骨架，同时布置翼梁定位器、端肋定快速重构，既保证型架骨架的模块化位器、接头定位器、卡板定位器等实翼面类部件及其快速重构重用，又能保留定位器可拆现翼面类部件的装配，同时通过调整装配

8、型架特点可调的柔性，“一机多用”，节省存储定位器的数目和位置，能够适应于该飞机翼面类部件结构多以蒙皮、和运输空间，降低工装研制成本，能翼面类部件不同规格大小的多个部肋及梁组成，翼面内部使用蜂窝夹层适应飞机产品快速迭代的研制和生件装配。结构支持，主要包括机翼、垂直尾翼产需要。模块化划分如图2所示，其和水平尾翼等，其构成组件包括翼中型架骨架模块包括型架梁、型架接