飛機裝配工藝樣機構建關鍵技術研究.pdf

1、飛機研制正在向設計制造一體化的方向發(fā)展,航空制造企業(yè)迫切需要建立完善的以數(shù)字量為基礎的工藝信息傳遞體系,旨在提高工藝數(shù)據(jù)的傳遞和發(fā)放效率,降低數(shù)據(jù)更改周期和成本,以滿足現(xiàn)代飛機“低成本、短周期和高質量”研制需求。針對航空制造企業(yè)存在的實際問題和應用需求,以裝配工藝信息的建模、表示和傳遞為對象,提出飛機裝配工藝樣機的概念,并對其構建的關鍵技術進行深入研究。主要的研究工作如下:
　　(1)通過分析飛機裝配工藝設計中需要傳遞和發(fā)放的各類

2、工藝信息,提出飛機裝配工藝樣機的概念,并對其信息構成和建模框架進行詳細描述。裝配工藝樣機以產(chǎn)品三維模型為載體,以裝配工藝結構為主模型,對各類工藝信息進行結構化定義和表示,建立了幾何信息與非幾何信息之間的關聯(lián)關系,能夠有效支持飛機裝配工藝設計過程中的數(shù)據(jù)發(fā)放工作。
　　(2)針對飛機產(chǎn)品裝配規(guī)劃非線性的特點,建立了層次式混合裝配規(guī)劃模型,用于生成裝配工藝結構,提出基于免疫算法的裝配單元劃分方法和逐步求解的裝配順序規(guī)劃方法。裝配單元劃

3、分方法以零部件之間的裝配關系強度矩陣為基礎,采用免疫克隆算法進行聚類優(yōu)化,獲得裝配單元。裝配順序規(guī)劃方法以裝配約束混合編碼矩陣為基礎,將產(chǎn)品裝配過程每一步的可行裝配方案作為評價對象集,建立多因素模糊綜合評判的評價模型,逐步獲得最優(yōu)裝配順序。二者互為因果,相互配合,能夠生成合理有效的裝配工藝結構。
　　(3)研究基于拓撲的層次式工藝特征建模方法。采用多色集合對工藝特征模型的底層框架進行描述,并建立推理關系矩陣,完成特征的表面層和基準

4、層推理,實現(xiàn)了對設計特征的拓撲級信息提取和工藝化描述,建立了工藝信息與設計幾何之間的數(shù)字化關聯(lián)。
　　(4)針對裝配工藝樣機的信息構成特點和飛機產(chǎn)品工程更改頻繁的特點,給出基于層次編碼的工藝信息表示和管理方案。采用工藝碼和設計碼聯(lián)合的編碼方式,不僅能夠清晰地表達主模型與其他工藝信息之間的層次和隸屬關系,而且建立了工藝樣機與設計模型之間的關聯(lián),實現(xiàn)了二者的統(tǒng)一表示和管理。研究由設計模型到工藝樣機的更改傳播機制和方法,借助層次編碼以及