飛機(jī)裝配工裝與工裝設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)研究

林家囯

摘 要： 飛機(jī)裝配工裝的設(shè)計(jì)隨著飛機(jī)的發(fā)展已經(jīng)到了瓶頸，裝配工裝還是靠以前老的設(shè)備思想來設(shè)計(jì)，現(xiàn)在需要年輕一代通過現(xiàn)代技術(shù)來設(shè)計(jì)裝配工裝。飛機(jī)裝配工裝與CAD智能設(shè)計(jì)，飛機(jī)裝配工裝概念設(shè)計(jì)，飛機(jī)裝配工裝布局設(shè)計(jì)方法，這些設(shè)計(jì)都是需要計(jì)算機(jī)去輔助，通過一些邏輯方法將裝配工裝模型建立出來，通過計(jì)算機(jī)演練最終設(shè)計(jì)出合理的飛機(jī)裝配工裝。

關(guān)鍵詞： 飛機(jī)裝配工裝；CAD智能設(shè)計(jì)；概念設(shè)計(jì)；布局設(shè)計(jì)

1、飛機(jī)裝配工裝與CAD智能設(shè)計(jì)

飛機(jī)裝配工裝技術(shù)從以前的手動(dòng)，到中期的半自動(dòng)/半機(jī)械在到現(xiàn)在的機(jī)械/自動(dòng)化，發(fā)展速度非?？欤F(xiàn)在飛機(jī)裝配工裝的設(shè)計(jì)利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD，而CAD軟件也有很多種，例如北京航空航天與某航研發(fā)的FixCAD，它的設(shè)計(jì)流程如圖1.1。

這種設(shè)計(jì)方法也是建立在二維和三維建模的基礎(chǔ)上，這個(gè)軟件適用于飛機(jī)裝配型架的設(shè)計(jì)，主要包括對飛機(jī)轉(zhuǎn)配工裝的理論分析圖、總體設(shè)計(jì)、骨架設(shè)計(jì)、零件設(shè)計(jì)等。

如果利用AutoCAD對飛機(jī)裝配工裝進(jìn)行設(shè)計(jì)，它的設(shè)計(jì)流程如圖1.2。

利用AutoCAD對飛機(jī)裝配工裝進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)候，只能利用二維進(jìn)行設(shè)計(jì)，不能實(shí)現(xiàn)三維立體，缺乏干涉仿真，但是飛機(jī)裝配工裝零件圖是需要AutoCAD軟件進(jìn)行繪制的，它是所有設(shè)計(jì)零件圖的基本軟件。

2、飛機(jī)裝配工裝概念設(shè)計(jì)

飛機(jī)裝配工裝設(shè)計(jì)是通過設(shè)計(jì)規(guī)劃、概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)和更改設(shè)計(jì)這幾個(gè)階段，設(shè)計(jì)規(guī)劃是對產(chǎn)品初步擬定，概念設(shè)計(jì)是對產(chǎn)品的輪廓設(shè)計(jì)，是將裝配工裝內(nèi)一些因素，設(shè)計(jì)方案的整合，指導(dǎo)裝配工裝快速布局，為詳細(xì)設(shè)計(jì)階段打好基礎(chǔ)，飛機(jī)裝配工裝概念設(shè)計(jì)模型如圖2.1。

建立概念設(shè)計(jì)模型是一個(gè)重要的組成內(nèi)容，它是為后期的查詢與借鑒做鋪墊，飛機(jī)裝配工裝概念設(shè)計(jì)模型由三元組組成，如下：

式中： ——飛機(jī)裝配工裝概念設(shè)計(jì)三元組；

——概念設(shè)計(jì)語義模型；

——概念設(shè)計(jì)幾何模型；

——概念設(shè)計(jì)裝配模型。

3、飛機(jī)裝配工裝布局設(shè)計(jì)

飛機(jī)裝配工裝布局設(shè)計(jì)與普通機(jī)械產(chǎn)品相比較具有以下特點(diǎn)：

（1）需要考慮工裝內(nèi)部的約束，還要綜合考慮整體約束；

（2）受到飛機(jī)生產(chǎn)的制約，需要考慮骨架與定位器的強(qiáng)耦合關(guān)系；

（3）由于飛機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊，所以一般工裝布局因飛機(jī)機(jī)型而異，非標(biāo)準(zhǔn)件特別多。

飛機(jī)裝配工裝主要是由骨架、定位器和輔助裝置組成，這三部分中骨架是整個(gè)飛機(jī)工裝的基本，是對其他零件的支撐件，同時(shí)確保定位器在空間位置上的穩(wěn)定性，對于裝配工裝布局描述如下：

（1）需要將產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件與定位器部件協(xié)調(diào)布局，為了考慮開闊性因素，可以將定位器由多個(gè)支撐件和工作間組成；

（2）將骨架分為主元件和次元件，主元件上安裝多個(gè)定位器；

（3）將所有骨架元件焊接成一個(gè)整體，同時(shí)將整體固定在地基和底座上。

對于飛機(jī)裝配工裝骨架的形式可以分為框架式、組合式、分散式、整體座地式，這些骨架的使用，都需要考慮飛機(jī)裝配工裝的使用性、協(xié)調(diào)性、穩(wěn)定性。

結(jié)束語

飛機(jī)裝配工裝的設(shè)計(jì)上缺乏裝配工裝的設(shè)計(jì)任務(wù)規(guī)劃、工具的支持，本文通過關(guān)鍵技術(shù)填補(bǔ)了這個(gè)缺陷，此設(shè)計(jì)方法可以通過設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣與多色集合的優(yōu)勢互補(bǔ)，將裝配工裝設(shè)計(jì)通過信息集成的方法，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程分析、重組與設(shè)計(jì)任務(wù)分配、調(diào)度聯(lián)系起來，對飛機(jī)裝配工裝設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié)都做到覆蓋，完成工裝的整體應(yīng)用和驗(yàn)證。

參考文獻(xiàn)

[1].丘宏俊.陶華.高曉兵.飛機(jī)裝配工藝設(shè)計(jì)知識本體.[J].西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).2007.

[2].劉檢華.萬畢樂.寧汝新.面向生產(chǎn)現(xiàn)場的虛擬裝配工藝規(guī)程技術(shù).[J].計(jì)算機(jī)集成制造.2007.

[3].游永彬.基于知識的計(jì)算機(jī)輔助飛機(jī)裝配協(xié)調(diào)系統(tǒng)的研究與開放.[D].西安：西北工業(yè)大學(xué).2004.

[4].熊威.甘忠.測量輔助飛機(jī)裝配技術(shù).[J].航空制造技術(shù).2011.