基于三维数模的关键特性构建及可视化研究.pdf

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1、吣}职。D吲GNANDMAN㈣c刊刚G数字化设计与制造基于三维数模的关键特性构建及可视化研究木ResearchofKeyCharacteristic’sConstructandVisualizatiOnBasedon3DMOdel南京航空航天大学贺鹏王志国谭昌柏[摘要】针对关键特性及其分解信息在飞机数字化设计、装配和容差分配中如何应用和实施的问题，以CATIA及CAA平台、0racle9i和VSA公差仿真软件为基础，研究了一种基于三维模型的关键特性数据构建、存储和表达方法，并开发了可视化平台来直观

2、地描述关键特性信息在飞机数字化装配工艺设计中的应用。以某型飞机减速板为对象，验证了关键特性数据从定义、存储至容差仿真的整个应用流程。实例表明，提出的方法可为飞机装配工艺设计人员提供有效的分析工具。关键词：三维模型关键特性飞机制造装配【ABSTRACTlAimingathowtoapplyandimple-mentkeycharacteristicsanditsstnlctureintheprocessofaircran’sdigitaldesign，assernblyandt01erancedis

3、tribu-tion．inthefoundationofCATIAanditssecondarydevel．opmentplatfonIlC八A，Omcle9iandtolerancesimulationsoftwareVSA，amethodisproposedtoconstmct，storeandexpresskeVcharacteristic’sinfbn_Ilationbasedon3Dmodel，anvisualplatflonnisdevelopedtoclearlydescribeit

4、snowdownintheaircraft’sdigitalassemblyprogress．Theexampleofaircraftbrakingistestedandverifiedinthewholeapplicationwhichincludeskeycharacteristic’sde矗-nition，storageandtolerancesimulation，andthepracticeindicatesthatitisaneffbctiVemethodtoassistassembly

5、pmcessdesigners．KeywOrds：3DmodelKeycharacteristicsAir-craftmanufactureAssemblyDoI：10．16080／i．issnl67l-833x．2015．15．029关键特性(KevCharacteristics，KC)是指对产品性能、功能、配合及形成有显著影响的产品特性、制造流程和装配特征。在产品的设计、装配、制造过程中，Thornton将各阶段的需求和影响因素定义为关键特性，依次可分为产品关键特性(PKC)、装配关键特性(A

6、KC)及制造关键特性(MKC)【l。2I。关于关键特性的鉴定、分解及其使用方法国内外已经做了大量的研究：刘志存13叫等人提出的基于并行工程的关键特性定义+江西省博士后择优支柱项目航空科学基金(2012zE66016)、国家自然科学基金(51275236)资助。与管理的方法，依据制造树对关键特性进行分解，以达到在制造阶段通过控制关键特性提高产品质量的目的；冯子明【51提出的关键装配特性的概念，以飞机装配中的误差累计最多的环节为关键特性，通过向下分解与补偿的方法加以控制，提高装配准确性；唐文斌m】通过

7、量化关键特性备选集对上层关键特性的影响度筛选出关键特性，进而实现关键特性的筛选与分解；尹峰【71通过对制造装配中误差累计的分析，将关键特性分解到零件和工艺工程，然后融入到柔性装配数据集作为产品与工装制造、检验的依据；whiInev

8、8】提出基准流链(DatumFlowChain，DFC)的概念，结合关键特性的分解、装配顺序、容差分析等信息设计最优化的装配方法，减少装配过程中的误差累积带来的损失。在已有研究成果的基础上，运用CATIA、CAA二次开发平台和Oracle数据库，研究了一种基于三维数模的

9、关键特性构建和定义方法，并开发了可视化平台用以直观地表达装配过程中关键特性分解的流程。最后，以某型飞机的减速板为研究对象，运用VSA软件对产品的装配过程进行了仿真分析。实例表明，本文提出的方法可为技术人员提供有效的工艺设计工具，从而达到提高装配准确度的目的。1关键特性的特点及其在三维模型中的表达根据所属行业和部门的不同，关键特性所指定的内容也具有差异性，可以分为几何特性、机械特性、化学特性、物理特性和经济特性。本文研究飞机装配过程中的关键特性指几何特性，主要包括产品或零件形状、尺寸