數(shù)字化技術在飛機裝配中的應用(編輯修改稿)
2025-08-09 23:23 本頁面
【文章內容簡介】 預裝配，裝配過程設計才能及時、準確地訪問到所需要的數(shù)據(jù)。 (4) 制定適應于數(shù)字化裝配的新的飛機結構方案。 尋求不用專用型架直接裝配飛機主要結構件的數(shù)字化裝配方法，相應地對適合這種裝配方法的飛機結構提出建議。 (5) 協(xié)同環(huán)境下的產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)管理技術。 協(xié)同環(huán)境面臨著產(chǎn)品異地數(shù)據(jù)不一致的問題，需要采用產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)來統(tǒng)一管理異地的產(chǎn)品數(shù)據(jù)。應用產(chǎn)品管理技術解決產(chǎn)品數(shù)據(jù)唯一性，實現(xiàn)單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源管理的要求。 數(shù)字化裝配仿真、協(xié)調與數(shù)字化 裝配過程優(yōu)化設計 飛機數(shù)字化預裝配是在數(shù)字化產(chǎn)品定義 (Digital Product Definition,DPD) 的基礎上利用計算機模擬裝配的過程。它主要用于在研制過程中及時進行靜動態(tài)界面設計和干涉檢查、工藝性檢查、可拆卸性檢查和可維護性檢查。采用數(shù)字化裝配技術可以有效地評價產(chǎn)品的可裝配性，減少因設計原因造成的更改或返工，縮短研制周期，降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品競爭能力。 產(chǎn)品的數(shù)字化裝配過程設計分為：裝配順序的生成和優(yōu)化；裝配路徑規(guī)劃和優(yōu)化；容差分析與綜合；裝配過程仿真模擬。首先利用裝配過程模擬軟件對產(chǎn)品的部件進行裝配過程定義，確定部件所屬各零組件的裝配順序；而后模擬工廠現(xiàn)有裝配條件和工段工作安排，進行裝配路徑的調整和優(yōu)化；最后在數(shù)字化裝配仿真系統(tǒng)中進行裝配過程仿真，即利用仿真軟件的人機工程等虛擬現(xiàn)實技術，確定裝配過程的可操作性和合理性，解決數(shù)字化產(chǎn)品模型裝配過程中所遇到的干涉問題。 數(shù)字化裝配技術涉及特征技術、仿真技術、計算機虛擬現(xiàn)實技術、知識工程、 CAD/CAM 系統(tǒng)集成技術等多個領域。 數(shù)字化裝配與仿真技術的應用主要從以下幾個方面展開。 (1) 建立數(shù)字化預裝配以及裝配過程模擬規(guī)范體系。 根據(jù)國標、航標以及工廠標準化的要求，建立全數(shù)字環(huán)境下結構產(chǎn)品預裝配的方法和使用管理的標準和技術規(guī)范，包括數(shù)字化預裝配標準體系、三維建模存取、裝配模型建立規(guī)范、數(shù)字化預裝配空間干涉運動干涉分析規(guī)范、并行工作管理規(guī)范以及工作流程管理規(guī)范等。這些都是進行數(shù)字化預裝配工作的基礎。 (2) 數(shù)字化產(chǎn)品裝配模型集成仿真技術。 利用數(shù)字化樣機模型、工裝模型、裝配工藝過程模型，實現(xiàn)裝配模型的集成分析技術，其內容包含產(chǎn)品與產(chǎn)品之間、產(chǎn)品與工裝之間的干涉檢查技術以及運動分析技術等內容。根據(jù)數(shù)字化預裝配軟件所提供的功能，設計人員能夠以最小的代價解決產(chǎn)品零件與工裝零件之間本身存在的問題。 (3) 數(shù)字化裝配過程模型的建立。 數(shù)字化裝配過程模型可以根據(jù)數(shù)字化裝配生產(chǎn)線可視化裝配過程的不同要求采取不同的方式。對于裝配生產(chǎn)線以動畫過程為指令核心的裝配要求，可以利用數(shù)字化裝配仿真軟件建立動畫模型；對于那些需要文字工作指令以及圖解裝配過程分解說明的裝配模型，也可以由數(shù)字化裝配過程仿真系統(tǒng)建立，并提交給產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)管理。數(shù)字化裝配過程模型的建立過程包括：早期計劃、裝配過程模擬、標準時間分析、裝配工藝模型、產(chǎn)品資源、工作計劃、目標成本分析等。 (4) 數(shù)字化裝配過程的優(yōu)化技術與知識庫的建立。 數(shù)字化裝配優(yōu)化與拆卸仿真技術主要是工藝人員將自身在長期裝配飛機的實踐過程中積累的經(jīng)驗應用到裝配仿真環(huán)境中，并建立相關的裝配工藝過程知識庫，從而實現(xiàn)工藝人員知識在數(shù)字化生產(chǎn)過程中的應用。 (5) 裝配模型管理技術。 在現(xiàn)有的 PDM 系統(tǒng)基礎上，根據(jù)實際需要進行二次開發(fā)工作，提供數(shù)字化預裝配工作中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理和過程管理，并通過 PDM 系統(tǒng)建立單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源，支持飛機產(chǎn)品多專業(yè)并行設計的信息共享問題。 (6) 數(shù)字化預裝配中的人機工程。 由于所有的機械產(chǎn)品都是與人有關的，所以數(shù)字化預裝配的設計與仿真過程必須與人機工程的原則結合起來，進行人在數(shù)字樣機環(huán)境中的閉環(huán)性能仿真。 采用數(shù)字化預裝配方法的基本過程是，各相關設計人員從并行產(chǎn)品設計組內的共享數(shù)據(jù)庫中提取相關的模型，并進行兩方面的工作。第一，在飛機的設計階段，對飛機空間結構、機構運動和裝配工藝以及人機工程進行分析，確保產(chǎn)品的無干涉和可裝配等特性；第二，對局部樣機進行系統(tǒng)優(yōu)化，實現(xiàn)對產(chǎn)品的空間結構優(yōu)化、機構運動優(yōu)化、裝配模擬優(yōu)化以及數(shù)字樣機的整體優(yōu)化。在完成上述工作后，向結構設計人員提出修改意見，或者批準通過預裝配檢驗。在并行產(chǎn)品定義過程中，只有通過了數(shù)字化預裝配，并解決了所有干涉和接口匹配問題后，才可以批準設計的發(fā)放狀態(tài)。 適合數(shù)字化裝配生產(chǎn)線的工裝設
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