面向装配的飞机数字化设计技术.pdf

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1、PROCESSDESIGNOFDIGITALFLEXIBLEASSEMB．LY数字化柔性装配工艺设计面向装配的飞机数字化设计技术DigitalDesignTechnologyforAircraftAssembly中航_[业北京航空制造工程研究所王妲侯志霞李光丽中航工业第一飞机设计‘研究院吴旭辉王永超【摘要】本文描述了面向装配的飞机数字化设计理念，为了将装配需求引入到飞机数字化设计中，从不同角度介绍了飞机数字化设计的主要研究内容；并基于MBD技术，分析了装配协调与自动化装配等数字化设计关键技术对飞机数字化设计具有一定的参

2、考价值关键词：数字化装配设计lABSTRACTlThedigitaldesignideaforaircraftassemblyisdescribed，inordertointroducingassemblyrequirementintotheaircraftdigitaldesign，fromdifferentfactorsmainresearchcontentofaircraftdigitaldesignisintroduced．BasedonMBDtechnology，assemblycoor-dinationan

3、dautomatizationassemblywhicharedigitaldesignkeytechnologiesareanalyzed，whichprovidesareferrencefortheaircraftdigitaldesign．Keywords：DigitizafionAssemblyDesign目前国内飞机产品设计与装配工艺仍沿用传统设计思路，造成后期的飞机装配协调闲难，返T．率高、虚拟装配技术处于初步实验验证阶段，面向装配的飞机设计研究尚处于起步阶段，T程应用仍属于空白j围外在波音787和MRJ飞

4、机中全面采用了MBD技术⋯二飞机装配中大量使用自动化装配设备．机器人自动制孑L设备、柔性定位_T．装和激光跟踪仪等均为数字驱动，从而实现以全二三维的MBD模型为数据来源，提高装配质量，缩短装配周期，改进生产效率：1面向装配的数字化设计目的和意义在飞机制造过程中，装配T．作量占了整个飞末JLSuJ造劳动量的40％～50％口l，由于飞机装配t作量大、周期长，飞机制造业正在致力于减小装配难度和工作量、提高装配效率j根据国外飞机研制的成功经验，采用数字化技术、自动化和柔性化装配技术可以大幅度提高飞机的装配质量和效率。飞机产品结

5、构形式对于后期能否适应自动化柔性化装配起到决定性作用，为此，需要在结构设ifH,t，充分考虑柔性装配的需求与特点，设计出适宜于柔性装配的结构形式与连接形式2面向装配的数字化设计研究内容面向装配的设计(DFA，DesignforAssembly)是一种针对装配环节的统筹兼顾的设计思想和方法．就是在产品设计过程中利用各种技术手段分析、评价、规划、仿真等，充分考虑产品的装配环节以及与其相关的各种因素的影响，在满足产品性能与功能要求下改进产品的装配结构、使设计的产品是可以装配的，并尽可能降低装配成本和产品成本卜I，2．1产品装

6、配结构和装配性能分析在产品设计过程中考虑产品的可装配性，产品结构设计完成后，在满足产品功能的前提下，对产品的装配结构进行装配性能分析并改进其装配结构，(1)采用模块化设计：按照模块化设计的要求，将组成产品的各个模块进行仔细设计、分析，使其结构成熟，并采用通用的装配工装夹具，便于自动化装配。(2)减少零部件数目。在满足产品功能的前提下。权衡产品零部件数量和零部件的结构复杂度对产品装配性能的影响、(3)减少紧固件数量=

7、紧固件过多将大大增加产品装配的时间和费用，不利于自动化装配和提高装配效率：(4)设计多功能、多用途零件。

8、采用多功能、多用途零件，可使一个零件完成多个零件的功能．从而简化装配T作量，(5)结构设计中考虑装配空间的开敝陆，适应数字化和自动化、柔性化的定位及装配连接，减少修配工作，便于自动化装配。(6)减少装配方向等。2．2三维模型预装配与虚拟装配设计及仿真i维模型预装配技术，主要用于进行干涉检查、装配路径仿真及可装配性分析，以零件i维实体造型、产品数据管理和设计共享为基础．协调产品结构设计，系统设计，检查零部件的装配与拆卸情况，有效地减少因设计错误引起的返_T．和更改虚拟现实技术是对飞机虚拟装配过程、数字人体装2014年第2

9、1期·航空制造技术63数字化柔性装配工艺设计PROCESSDESIGNOFDIGll。ALFLEXlBLEASSEMBLY配过程等进行仿真，检验、评价设计飞机的可装配性、可维护性等装配工艺性要求。用来解决飞机由于尺寸、规模、模型数量巨大等带来的虚拟协调困难等问题。进行大部段、全机及重要部位的立体可视化检查，以避免装配返工。设计时进