数字技术在飞机装配中的应用

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1、论坛FORUM数字技术在飞机装配中的应用ApplicationofDigitalTechnologyinAircraftAssembly中航飞机股份有限公司汉中飞机分公司陈军季青松孙技伟吴绍云采用大量复杂刚性型架进行定位和夹紧的传统手工装配方法，装配精度、质量稳定性、装配效率等很难满足要求，国际适航认证获批艰难。利用数字化装配仿真技术可以模拟产品装配性能及可装配性，从而达到提高产品质量、缩短周期、降低成本的目的。数量多,其劳动量占飞机制造总劳进而求解装配顺序，因此，该方法属[2]动量的一半甚至更多，同时也是飞于正向求解法。而“变装为拆”的方机制造过程中的一个瓶颈，非常需要法是近些年

2、来人们研究的热点，这种陈军采用数字化技术。而采用大量复杂方法以建立好的完整装配体为输入，中航飞机股份有限公司汉中飞机分刚性型架进行定位和夹紧的传统手通过生成全部装配单元的拆卸顺序，公司工程技术部高级工程师，长期从事飞机总装与调试的工艺技术研究工作。工装配方法，装配精度、质量稳定性、并将该顺序反向以获得装配顺序。装配效率等很难满足要求，国际适航1基于割集的拆卸顺序求解算法的[3]认证获批艰难。利用数字化装配改进随着现代产品朝着复杂化、小型仿真技术可以模拟产品装配性能及传统的基于割集的拆卸顺序求化、精密化的方向发展，对于产品的可装配性，从而达到提高产品质量、解算法的基本思路是：利用数学

3、图装配填充密度与精度要求越来越高，缩短周期、降低成本的目的。论中图的割集思想，将装配体的拆卸产品装配的难度越来越大，在以大装过程与装配体的连接关系图的分割配为主的飞机制造业中，这种情况表飞机产品装配顺序规划研究过程相对应，巧妙地解决了装配序列现的更为突出。所以，装配设计与装装配顺序的生成方法大多基于的生成问题，具体步骤为：配工艺规划已经成为产品设计制造对几何关系和物理约束的分析来实（1）利用产品装配信息模型，以的薄弱环节。现。在求解装配顺序时，优先约束方手电筒的装配为例，如图1所示，生[4]飞机装配是飞机制造的龙头，法和“变装为拆”方法是两种自然、成装配关联图G（V,E），如图2所

4、示。[1]牵动着飞机研制各个方面的工作。直观的求解方法。优先约束建立在其中，V代表顶点集合，E代表边集飞机产品的开发对设计、制造人员提常规方法之上，是基于几何可行性推合；出了更高的要求，飞机装配由于产品理的方法。通过判断零件相对的阻（2）任意找到装配关联图的一尺寸大、形状复杂、零件以及连接件碍方向来划分空间的可行装配区域，棵生成树，再由生成树得到其基本割66航空制造技术·2014年第1/2期DigitalAssemblyTechnologyforLargeAircraft大飞机数字化装配技术体）分割，生成两个零件连通子图（对立简化后的装配连接图，简化后的连应两个下一级的子装配体），

5、对分割接图，零部件数量减少，装配关系简34生成的零件连通子图进行可行性判单，割集分解的解空间显著缩小。设6断，可行的连通子图进一步分割，直G=（V，E）是当前简化后装配体的至分割到单个零件。一个装配割集部件联结图，V是部件集合，E是部2对应一个拆卸操作，那么分割过程的件之间的连接的集合。BCG是G的5逆序列对应产品的装配序列。结合基本割集的集合，CBC∈{（∏BCG）1飞机产品的装配特点，实现拆卸序列-∅}表示由G的基本割集构成的的算法和过程如下：组合，RCBC是CBC中所有元素环和运0（1）Step1：分层与简化。算的结果，根据图论的知识，RCBC或飞机部件划分为组合件、板件、者

6、是G的割集，或者是图G的割集段件等装配单元后，装配过程如图3的无重边并。如果RCBC构成割集，图1手电筒装配图所示。若采用自顶向下分层规划的可用于表示一次拆除，去除RCBC后方法求解拆卸序列，问题可以大大简G分成两个子图G1=（V1，E1）和G2=1L00化。例如：对于部件层的装配工作通（V2，E2）。常是前、中、后机身的对接，机翼、尾（3）Step3：按照基本优先关系对L3L1L2翼的安装，以及电气系统、起落架等BCG的元素进行分类。零件的安装，将前机身等子装配体简设基本优先约束关系是Li

7、4所示的多个零件组成一个装配体的一类：含有连接Li且不含连接Lj的L7情况。第二步再将段件层简化，依次基本割集；第二类：含有连接Lj且不L8L6类推，自顶向下，逐层规划。含连接Li的基本割集；第三类：含有26（2）Step2：建立当前层级的装配连接Li且含有连接Lj的基本割集。关联图。如果装配体有N个部件，那么图2手电筒装配关联图根据Step1的简化结果，可以建相应的部件联结图有N-1个基本割集矩阵Cf；（3）对基本割集矩阵各行环和机体运算得到完全割集矩阵C；（4）对