飛機(jī)裝配型架骨架的研究與探討

華宏偉

摘 要： 飛機(jī)裝配中使用裝配型架是提高裝配效率和提高飛機(jī)質(zhì)量的有效措施，本文研究分析裝配型架骨架設(shè)計(jì)技術(shù)，裝配型架骨架設(shè)計(jì)重用技術(shù)，裝配型架骨架自動(dòng)裝配技術(shù)，總結(jié)出型架的快速設(shè)計(jì)方法。

關(guān)鍵詞： 裝配型架骨架設(shè)計(jì)技術(shù)；裝配型架骨架設(shè)計(jì)重用技術(shù)；裝配型架骨架自動(dòng)裝配技術(shù)

1裝配型架骨架設(shè)計(jì)技術(shù)

飛機(jī)裝配型架的設(shè)計(jì)中通常都是利用CATIA進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，利用它設(shè)計(jì)可以進(jìn)行工裝與產(chǎn)品之間的干涉檢查以及框架的強(qiáng)度計(jì)算，CATIA軟件設(shè)計(jì)的主要設(shè)計(jì)如圖1.1。

圖1.1 CATIA飛機(jī)型架參數(shù)化設(shè)計(jì)

在飛機(jī)裝配型架設(shè)計(jì)中，骨架是型架的基體，它的作用是用于定位器、夾緊器的固定于支撐，骨架的設(shè)計(jì)質(zhì)量對(duì)型架的使用影響很大，對(duì)于骨架的設(shè)計(jì)主要有兩個(gè)方面，一個(gè)是骨架的結(jié)構(gòu)形式，二是骨架的結(jié)構(gòu)布局。

型架骨架的結(jié)構(gòu)形式分為以下幾種：

（1）框架式，該形式的骨架是通過焊接而成的，形式有固定和轉(zhuǎn)動(dòng)式兩種，轉(zhuǎn)動(dòng)形式的節(jié)省空間，便于操作

（2）組合式，是由底座、立柱、支臂、梁這些標(biāo)準(zhǔn)元件組合而成的骨架，梁是安裝在底座和立柱上的，定位元件和夾緊元件在梁上；

（3）分散式，這種骨架的形式是不整體的，每個(gè)夾緊元件都是固定在金屬骨架上邊的，骨架是以車間地面為基準(zhǔn)，通過型材進(jìn)行焊接和組裝，這種形式的骨架節(jié)省材料，結(jié)構(gòu)簡單，如圖1.2。

（4）整體底座式，這種形式的骨架是有一個(gè)整體底座，但是底座是通過多個(gè)支點(diǎn)將底座支撐在地面上，夾緊元件都是固定在底座上邊的，該形式不要求地基，可以通過支點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2裝配型架骨架設(shè)計(jì)重用技術(shù)

重用技術(shù)是對(duì)設(shè)計(jì)本身及設(shè)計(jì)活動(dòng)中獲得的知識(shí)進(jìn)行重新使用，也就是將骨架以前的設(shè)計(jì)信息和資源引用到當(dāng)前設(shè)計(jì)的骨架上，可以節(jié)省重復(fù)設(shè)計(jì)的時(shí)間和降低工裝的制造成本。

飛機(jī)型架骨架的設(shè)計(jì)重用基本方法為：

（1）在對(duì)型架骨架設(shè)計(jì)的時(shí)候就面向重用進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證設(shè)計(jì)完成的骨架可以適用于其他產(chǎn)品或者將來被重用；

（2）基于重用的設(shè)計(jì)，型架骨架設(shè)計(jì)是建立在已有的資源上進(jìn)行重用設(shè)計(jì)，重用設(shè)計(jì)的模型如圖2.1。

重用技術(shù)的應(yīng)用是建立在數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，型架骨架的數(shù)據(jù)庫的建立，可以通過描述信息采用程序驅(qū)動(dòng)來生成模型在CATIA平臺(tái)上進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3裝配型架骨架自動(dòng)裝配技術(shù)

飛機(jī)裝配的研究設(shè)計(jì)在飛機(jī)的制造和設(shè)計(jì)中占有比重特別大，而裝配型架的設(shè)計(jì)在裝配工裝設(shè)計(jì)中的占有量也非常大，骨架又是裝配型架的主要設(shè)計(jì)部分，飛機(jī)裝配型架骨架的裝配設(shè)計(jì)要求具有穩(wěn)定的裝配結(jié)構(gòu)。

飛機(jī)裝配型架骨架的自動(dòng)裝配特征相當(dāng)復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)骨架的自動(dòng)裝配包含骨架裝配特征分配、飛機(jī)裝配型架骨架裝配特征獲取和飛機(jī)裝配型架骨架裝配特征賦值三個(gè)內(nèi)容。

裝配特征分配是指為參與裝配的零件模型分配合適的裝配特征，使其具有參與自動(dòng)裝配的功能，獲取特征的方法可以通過用戶進(jìn)行選擇來獲得，通過窮舉幾何對(duì)象的直接獲取方法和裝配面投影的間接獲取方法，骨架的自動(dòng)裝配流程圖圖3.1。

結(jié)論

通過研究分析裝配型架骨架的設(shè)計(jì)方法和重用技術(shù)，通過骨架的結(jié)構(gòu)與實(shí)例的結(jié)合，有效的利用資源，減少重復(fù)勞動(dòng)，同時(shí)還根據(jù)飛機(jī)裝配特征和零件幾何模型，研究出能滿足飛機(jī)裝配與骨架可以調(diào)整的自動(dòng)化裝配技術(shù)，實(shí)現(xiàn)較少人工操作的裝配方法，提高飛機(jī)裝配效率。

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