飞机工装机床夹具快速设计系统的研究

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1、中图分类号：V262.4论文编号：102870515-S192学科分类号：082503硕士学位论文飞机工装机床夹具快速设计系统的研究研究生姓名王福胜学科、专业航空宇航制造工程研究方向数字化设计与制造指导教师沈建新教授南京航空航天大学研究生院机电学院二О一五年三月iNanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofMechanicalandElectricalEngineeringResearchonRapidDesignSystemforAircraftMachineToolFixtureAThesis

2、inAeronauticalandAstronauticalManufacturingEngineeringByWangFushengAdvisedbyProf.ShenJianxinSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015iii承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已

3、在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：日期：iv南京航空航天大学硕士学位论文摘要机床夹具是航空企业重要的工艺装备，企业的生产效率、质量和成本都受到机床夹具设计制造的约束。在当前航空工业迅速发展的时代，对飞机工装机床夹具的设计提出了更高的要求，使得机床夹具设计追求快速化、智能化和柔性化的需求日益增强，促使了机床夹具设计方法发生巨大的变化，面向特定用户定制的机床夹具快速设计系统能有效地满足企业的需

4、求，缩短机床夹具设计周期，实现设计知识重用以及设计流程规范化。通过对目前已有的CAFD系统的研究，结合国内某大型航空制造企业工装设计所的机床夹具设计实际状况，开发了飞机工装机床夹具快速设计系统，本文主要研究内容如下：(1)在深入研究飞机工装机床夹具设计过程中设计人员对设计知识需求的基础上，针对目前企业机床夹具设计资料管理混乱的状况，通过构建机床夹具设计知识库实现设计资料的规范化管理；运用关键词扩展和知识模板方法，实现机床夹具设计知识的快速检索获取，满足设计人员快速获取设计知识的需求。(2)分析了现有的模块化设计方法，同时结合飞机工装机床夹具的设计流程，提出了两种机床夹具模块化设计方法。为了提高

5、对已有机床夹具实例资源的高效重用，在飞机工装机床夹具快速设计系统中引入基于实例推理的夹具检索方法，提高了对机床夹具实例的检索效率。(3)研究了机床夹具标准件参数化建模方法，重点研究装配约束关系、装配特征以及零件自动装配技术，通过在参数化的机床夹具标准件中定义相应的装配信息，实现了标准件的快速装配，极大地加快了机床夹具标准件的装配速度。根据以上理论研究，选择达索公司三维设计软件CATIA，采用CATIAV5的CAA二次开发技术，开发了满足企业机床夹具快速设计需求的飞机工装机床夹具快速设计系统。该系统实现了企业现有的飞机工装机床夹具设计资源的规范性管理，并且包含模块设计流程以及快速装配工具。该系统

6、在某大型航空制造企业工装设计所经过一年多的试运行，满足企业实际需求，极大地提高了飞机工装机床夹具设计效率与设计质量。关键词：机床夹具，快速设计，知识库，模块化，快速装配v飞机工装机床夹具快速设计系统的研究ABSTRACTMachinefixtureisimportantprocessequipmentinaviationenterprise.Inthecurrenteraofrapiddevelopmentofaviationindustry,higherrequirementsonthedesignofaircrafttoolingfixtureisputforward.Rapidfixtu

7、redesignsystemorientedtothespecificusercaneffectivelymeettheneedsofenterprises,whichcanalsoshortenthecycleoffixturedesign,reusedesignexperienceknowledgeandspecificdesignprocess.Throughtheresearchonthe