航空发动机装配数字化系统研究

研究并开发了一个航空发动机装配数字化系统(assembly digitalization system,ADS),该系统采用面向对象系统分析和分层思想进行了系统框架设计和装配信息建模。对于装配数据处理、系统同ERP、CAPP系统的数据交互和接口实现,提出了一种统一和简化的方法。该系统实现了装配工艺的三维可视化、装配任务管理以及装配履历表管理。系统应用表明,ADS系统在航空发动机装配数字化管理中是成功和有效的。

基于CAPP的装配数字化系统关键技术研究

提出装配数字化系统(ADS)与CAPP集成框架。以bmp格式文件作为中性文件,用于图形工艺信息的共享和交换;以XML格式文件作为中性文件,用于非图形工艺信息的共享和交换,并通过数据比较算法将CAPP和ADS中的数据进行同步更新,保证ADS系统中数据的有效性,以指导装配工人进行正确的装配。

机身部件柔性装配数字化测量技术应用

飞机部件装配涉及大量零组件,其不但外形结构复杂,同时装配工作量也相当之大。如果采用传统的刚性工装装配方法,不但装配成本高、装配精度与装配效率也不尽人意。所以本文主要探讨了基于飞机机身部件的数字化柔性装配测量技术,该技术可提高飞机机身的装配精度,实现对机身的数字化定位测量应用过程。

飞机装配数字化协调与模拟量协调的对比分析

传统的模拟量协调方法由于其尺寸传递环节多、路线长,产品的制造准确度较低,难以满足新型飞机的高精度要求;而采用先进的数字化装配协调技术在我国航空制造业的应用还不是非常成熟。在大飞机的研制中采用何种协调方法也一直是讨论的热点,本文从多个角度对两种协调方法进行了对比分析,希望对协调方法的选用能够有一定的参考价值。

地铁机电数字化装配安装体系应用技术研究

传统地铁机电数字化装配安装体系直接约束装配轨迹,未构建地铁机电模型,装配效果较差。因此,文章提出了地铁机电数字化装配安装体系应用技术。基于数字化技术构建地铁机电模型,约束其装配轨迹,以提高地铁机电数字化装配的安装精度,最后根据地铁机电数字化装配流程实现地铁机电装配安装,结果表明,该研究方法的装配效果优于传统方法,可以满足地铁机电装配精度要求。

三维数字化装配工艺系统的研究

装配工艺规划是一项复杂的任务.传统的计算机辅助工艺规划系统都是二维的,目前国内外尚无成熟的三维数字化装配工艺系统出现.以作者为某工厂开发的“涡轮泵三维数字化装配工艺系统”为例,规划了系统的体系结构,建立了集成化的装配模型,并研究了系统实现中的关键技术.采用几何推理和人工知识相结合的方法进行装配顺序规划,探讨了路径规划和碰撞检测问题,最后实现了三维环境下产品的交互式工艺规划及仿真.

数字化装配环境下产品装配设计方案模糊评价

分析了产品装配设计与规划活动所涉及到的产品设计(装配设计)、制造(装配工艺)、服务(装配维修)和环境(无污染、易回收)等环节的特点,在此基础上利用数字化装配环境,从动态装配过程和静态装配环境两个方面对影响装配的众多因素进行分析和归类,建立了产品装配质量、时间、成本、维修、环境影响模型,给出了各评价指标隶属函数和权重的确定方法,利用模糊层次分析法对产品装配设计方案进行了综合评价。应用表明,该方法能为优选装配设计方案和改进设计提供决策支持。

船舶数字化装配工艺设计与仿真技术研究

船舶数字化装配工艺设计与仿真是对船舶设计模式的创新,探索并研究了船舶三维模型数据转换、结构化工艺设计和装配工艺仿真等技术,打通了基于三维模型的船舶设计、仿真、建造等多个环节的集成链路。应用测试表明,船舶数字化装配工艺设计与仿真能够有效提高船舶建造质量和效率。

面向精度的数字化产品装配模型研究及应用

结合异地协同装配的特点,对产品特征信息进行了分类,在研究零件特征的公差信息表示基础上,建立了面向精度的产品层次模型。该模型分为层次关系层、关联关系层、特征信息层和特征元素层四层,通过建立层内各元素的关系链和层间信息的映射实现了产品信息的有机结合。研究了CAD零件信息与数字化装配系统的信息转换方法,采用面向对象技术实现了产品的装配建模。通过采用回溯算法搜索产品模型层次信息,实现数字化装配环境中产品装配尺寸链的自动寻找。

飞机数字化装配机翼姿态评价及调整方法

为了解决飞机数字化装配中翼身交点位置准确度和机翼水平测量点高度准确度评价依据不一致的问题,提出基于分步求解策略的机翼姿态评价及调整方法.根据翼身交点孔的测量数据计算并调整机翼姿态以满足交点的位置要求,以交点精加工余量计算机翼姿态所允许的调整范围.在满足水平测量点高差要求的前提下,计算所需调整的最小角度.为了验证该算法的有效性,开发相关的软件功能模块,已成功应用于某型飞机机翼姿态的评估和调整.

飞机壁板类组件数字化装配柔性工装技术及应用

柔性工装技术是基于产品数字量尺寸协调体系的可重组的模块化、自动化装配工装技术,其目的是免除设计和制造各种零部件(如壁板类、翼梁类组件,机翼、机身部件等)装配的专用固定型架、夹具,可降低工装制造成本、缩短工装准备周期、减少生产用地,同时大幅度提高装配生产率。

大型飞机部件数字化对接装配技术研究

为克服大型飞机部件对接装配的困难,提出了一种集成多项先进数字化技术的柔性装配技术体系。分析并阐述了该体系概念和结构组成,建立了用于部段对接装配的柔性装配工作站原型。归纳和阐述了四项主要支撑技术。其中,装配过程仿真技术是以数字样机为基础的,并说明了其在飞机部段对接中的应用特点和存在的难点。提出了数字化标准工装新概念,纠正了传统实体标工的缺点。对机械随动定位装置的样式、功能及其两类控制软件进行了说明。最后,说明了激光跟踪测量技术在对接装配中的作用、原理和测量方法。

大型飞行器舱段数字化装配方法

许多航空航天飞行器都包含大型舱段结构,本文针对其传统的装配特征,提出一种基于数字化的装配方法。首先对新的装配方案的原理进行说明,然后针对大型舱段详细列举了4个关键技术点,最后叙述了数字化装配方法的实施过程。这解决了此类产品利用大型钻模板制造、装配难的问题,为我们研究先进大型装配技术提供具有可行性的依据。

飞机部件数字化对接装配实验平台及教学项目设计

基于飞机部件数字化对接装配原理,设计搭建包含机身、机翼实验件、数控柔性定位器、测量系统、控制系统的实验平台,设计了数字化装配定位、大尺寸零件测量、大部件调姿轨迹规划和对接过程集成控制4个实验模块,让学生从单点知识到集成应用、硬件到软件、概念到实际操作掌握飞机大部件对接装配的基本原理,为学生开展多学科融合的创新性、工程性研究与学习提供实验环境,增强学生的工程实践能力。

飞机数字化装配系统运动数据集成及监控技术

为实现现场工装设备及飞机部件运动路径的动态仿真和实时碰撞干涉预判,提出一种飞机数字化装配系统的运动数据集成及现场监控方法.根据设备运动自由度将数模分解为不同的活动部件,并将设备制造误差和装配误差引入活动部件的装配模型,构建与现场设备及工装装配状态一致的数字化几何装配场景,通过实时读取设备的位置与速度信息实现对现场装配环境的实时重现.利用改进CInDeR干涉检查算法实现对几何模型安全空间干涉情况的实时检查,保证装配过程中飞机与设备的安全.实际应用结果表明该方法的正确性与有效性.

面向复杂产品的数字化装配系统体系结构

为了有效支持复杂产品的数字化装配设计功能,分析了数字化装配系统中产品装配建模、装配序列规划、装配路径规划和装配分析等功能模块;提出了数字化装配系统的功能模型,在产品装配建模模块,为了提高装配过程中的精确度与准确度,考虑了装配公差建模,提出含公差建模的数字化产品装配模型;为了降低复杂产品装配成本,缩短了装配时间,提高了装配质量,基于复杂产品装配系统的开发需求,提出了基于面向服务架构的开放式、可重构、可重用、可扩展的集成化数字化装配系统体系结构。

数字化装配技术

数字化装配技术包括数字化装配、基于虚拟现实的数字化装配和基于增强现实的数字化装配3类。其关键技术包括装配建模、装配规划、装配评估、实时图形处理、干涉检验等。基于SolidWorks的航天发动机涡轮泵三维装配工艺系统,利用数字化装配技术进行交互式工艺规划和仿真,可自动生成装配工艺规程。并利用World ToolKit构建了基于虚拟现实的虚拟装配系统。

飞机数字化柔性装配中的数字测量技术

采用基于数字化测量技术的飞机数字化装配测量系统不仅可以大幅度提升现代飞机数字化装配的质量和效率,而且更能适应上层的飞机数字化设计。从而打通从设计、制造到装配的数字化、一体化流程,改变传统的模拟量传递模式。同时,它将带动我国飞机生产模式的深刻变革,有利于实现飞机的先进数字化柔性装配,增强我国航空制造业国际竞争力,必将为我国新一代飞机制造技术赶超国际先进水平做好重要的铺垫。

机身部件数字化柔性装配技术

本文根据某飞机后机身部件的结构特点,立足于国内机身部件装配现状,设计确定了其数字化柔性装配工装的结构形式,研究了其数字化装配工艺过程,分析了数字化激光测量系统在其装配过程中的应用方法,并对以上内容进行了仿真验证。

飞机数字化装配技术发展与展望

飞机装配技术经历了从人工装配、半自动化装配到如今数字化装配的发展过程,已经形成了一整套数字化装配技术体系。其中,柔性装配以及脉动生产线的应用大大提高了飞机的装配质量和效率,智能装配技术更是未来飞机数字化装配发展的趋势。