飛機(jī)三維裝配的研究與設(shè)計

張秋月

摘 要： 飛機(jī)裝配中，三維裝配技術(shù)的應(yīng)用是保證飛機(jī)裝配前實際裝配能過有效的技術(shù)，本文研究飛機(jī)三維裝配工藝、裝配工藝挖掘與結(jié)構(gòu)化、裝配操作、元素分析與仿真軟件，通過這些技術(shù)真實反映飛機(jī)的裝配過程，將飛機(jī)的裝配精度保證好，提高飛行安全。

關(guān)鍵詞： 三維裝配工藝；裝配工藝挖掘與結(jié)構(gòu)化；裝配操作；元素分析與仿真軟件

1.三維裝配工藝

三維裝配工藝是在三維可視化環(huán)境下建立的，是通過模型為基礎(chǔ)，將飛機(jī)裝配的順序、路徑、干涉、人工等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行裝配前的驗證和分析。

這樣就可以將裝配過程中的一些錯誤和不足在之前查找到，將其改正。

三維裝配的工藝設(shè)計中，需要設(shè)計人員考慮裝配對象模型、資源模型、裝配過程中指導(dǎo)信息三個方面，裝配對象模型的建立就是飛機(jī)零組件以及隨裝配成形的目標(biāo)交付物，例如鍛件、部件等，裝配資源就是在裝配過程中對裝配實施中相關(guān)資源的總稱，例如在裝配中的夾具、工具等。

三維裝配工藝設(shè)計中，將裝配對象進(jìn)行邏輯、層次性的劃分，對裝配中每個環(huán)節(jié)進(jìn)行逐層細(xì)化，設(shè)計人員通過將各層裝配任務(wù)進(jìn)行定義來組織整個裝配過程，采用的方法是裝配操作指導(dǎo)現(xiàn)場實際操作，同時還使用裝配動作來控制三維環(huán)境中的仿真驗證過程，如圖1.1。

2.裝配工藝挖掘與結(jié)構(gòu)化

針對飛機(jī)裝配工藝的分析，需要通過圖2.1進(jìn)行深層次的研究與分析。

飛機(jī)裝配工藝分析中，和語文的語法一樣，都是有著不同的結(jié)構(gòu)，在長期的裝配工藝研究中，設(shè)計人員通過對裝配工藝進(jìn)行分類，將裝配中的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整理，可以總成成為裝配工藝元素，它的主要分類如圖2.2。

裝配是在裝配工藝標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范風(fēng)條件的前提下，通過將飛機(jī)零件、部件進(jìn)行株洲的過程，通過裝配產(chǎn)品、資源、操作三個方面的工藝元素組合形成的裝配工藝內(nèi)容是對這一過程中某一個步驟、操作、工序等進(jìn)行指導(dǎo)，在這些元素之間的關(guān)聯(lián)，真實的反應(yīng)裝配過程。

3.裝配操作、元素分析與仿真軟件

裝配仿真是裝配操作向裝配動作轉(zhuǎn)換的過程，研究中轉(zhuǎn)換過程是這個過程中的關(guān)鍵位置，它是實現(xiàn)仿真的前提，裝配操作是通過將連接方式、配合約束、幾何元素等方面進(jìn)行聯(lián)合形成一個整體，也就是裝配動作，裝配動作中包含著對象和參數(shù)、幾何約束，在實際操作中，它就是零部件的運動，參數(shù)和約束就是對這些零部件進(jìn)行設(shè)置，使它按照預(yù)先設(shè)計的流程進(jìn)行裝配。

在DELMIA仿真軟件中，在裝配零件的實際運動線路的設(shè)計上，只需要設(shè)置裝配件的起始和目標(biāo)點，軟件就會通過自身功能進(jìn)行裝配件的連續(xù)運動。仿真軟件可以直觀的反應(yīng)零件在三維中的運動情況，也就是在裝配中零件的姿態(tài)變化，在三維模型中，零件是通過幾何元素，也就是點線面構(gòu)成的，所以在零部件運動中，可以分析這些點線面，以此來得到工件的運動情況。通過三維軟件對飛機(jī)中央翼裝配過程進(jìn)行實際仿真，在中央翼裝配中，裝配對象分為中央翼小部件、其中有組件、零件125個，需要的裝配型架有131個，在裝配中還需要利用到定位塊、壁板支撐件等，通過三維軟件可以真實反映這些零件、復(fù)雜工裝的位置，實現(xiàn)裝配仿真。

結(jié)論

在飛機(jī)裝配生產(chǎn)線的研究中，通過引進(jìn)三維技術(shù)，可以將產(chǎn)品進(jìn)行仿真裝配，通過這些技術(shù)指導(dǎo)現(xiàn)場飛機(jī)裝配，但是對于傳統(tǒng)裝配技術(shù)，三維技術(shù)存在輸入和輸出的內(nèi)容負(fù)責(zé)，不能快速的裝配仿真，需要設(shè)計人員通過事先的設(shè)計，所以設(shè)計人員還需要不斷的努力，研究出一個高效、快捷的裝配技術(shù)，提高飛機(jī)的制造效率。

參考文獻(xiàn)

[1]郭恩明.國外飛機(jī)柔性裝配技術(shù).[J].航空制造技術(shù).2005，38（12）：32-34.

[2]畢利文.唐曉東.楊宏宇.飛機(jī)數(shù)字化裝配工藝仿真技術(shù).[J].航空制造技術(shù).2008.20.48-50.

[3]丘宏俊.陶華.高曉兵.飛機(jī)裝配工藝設(shè)計知識本體.[N].西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報.2007.

[4]王巍.賀平.萬良輝.飛機(jī)柔性裝配技術(shù)研究.[J].機(jī)械設(shè)計與制造.2006，32：35-37.