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基于装配顺序的飞机装配容差信息建模

王驰

中航西安飞机工业集团股份有限公司,陕西西安,710089

摘要: 飞机装配技术是科学合理调整飞机工装的过程,提高了装配的合理性,减少了装配误差,保证了飞机装配的可靠和准确性。装配容差的技术分析过程包括确定参考系数和几何容差。工艺复杂性,根据装配顺序建立建模方法,根据仿真路径的规划顺序生成零件容差信息,根据装配顺序提取零件的主要属性,对零件容差信息进行建模。为了提高飞机装配仿真系统在DELMIA平台上的仿真,降低实际部件的误差率,该系统已成功应用于工程领域。
关键词: 飞机装配;装配顺序;容差信息模型
DOI:10.12721/ccn.2024.157053
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飞机装配是一系列确保装配过程准确可靠,提高飞机的质量,保证安全,科学合理地调整飞机零部件和装配的特殊工艺。近年来,中国经济的快速发展和社会的进步对飞机制造有更高要求的飞机结构分析不仅影响飞机的正常装配对飞机的安全至关重要,而且还会消耗大量的工作时间和材料,降低飞机的性能,影响飞机设计的发展。飞机装配容差分析需要详细的讨论、改进的装配技术以及飞机技术的发展,机身的结构和形状复杂、部件大、刚度低,并且易于在装配过程变形。零件加工中车身的最终装配,长工艺线,加工设备的多样化,不能提高零件的生产精度,解决装配过程中互换协调问题。

一、飞机装配容差分析技术流程

飞机装配容差的技术分析很复杂,任务复杂,它包括飞机的设计参考要求和飞机几何公差的确定,设计参考工作包要求和几何公差的确定,接口容差控制要求,零件设计参考要求和几何容差要求。收集各级以确定特定的容差分析,这过程是循环迭代。飞机设计参考标准包括几何容差,工作包参考要求和几何容差。不同的设计标准相互关联和相互作用,以确保飞机装配的正常运行。对飞机进行容差分析的各种方法对人员的专业技能提出了更高的要求。此外,飞机容差分析由飞机的能力、可装配和外观性目标三个方面,这些装配目标的可见性和细节可以准确地了解,飞机装配容差分析技术更深入地了解,容差技术提高,以及飞机的发展

二、飞机装配容差分析关键技术研究

1.明确基准体系。装配容差设计对容差分析具有重要影响。首先,飞机装配的关键点是设计基准点、工艺、测量基准组成,对结构设计参照点进行科学合理的分类,使基准点成为一个稳定、可扩展的系统。它们可以包含适当的基准零件和组件,为飞机容差分析技术的发展提供了坚实的基础。不同零件的基准方法不同,设计人员应充分了解零件加工和测量的技术要求,确定科学合理的装配方法,以确保基点模型的一致性和装配质量。其次,基准点必须在一个特定的位置,具有一定的确定性和易于测量。若要减少累积误差,基准点之间的距离必须尽可能大,不同地点的基准方法应采取相应的措施,以提高飞机容差分析技术。

2. 累积容差的计算。对装配容差分析的发展有重要影响的是累积容公差的正确计算方法,以提高计算能力,为飞机装配容差提供可靠的分析技术理论支持。根据计算方法,分为手动计算和软件分析累计容差的计算方法。手动计算是指使用合理的计算工具来准确计算容差累积。软件分析通常基于计算机技术进行3D容差分析。其次,将模型的计算方法应用于累积容差计算。这包括极值方法和统计概率方法。两种不同的计算模型包含不同的计算方法。极限法可以准确计算累积偏差,有效避免误差的发生,但概率统计法具有速度快、简单、成本低等优点。手动算法结合极限值法,可以有效地计算和精确地管理装配容差累积,保证飞机装配合理性和可靠性。软件分析规则可以应用于一、二、三维的累积容差计算以及各种误差的准确数据处理速度更快。特别是,报告结果软件分析方法可以准确地,还可以通过合理的贡献分析确定错误原因,从而帮助快速识别错误原因。

三、装配顺序的表示

装配仿真容差分析集成,装配仿真树自动确定装配顺序。装配的顺序可以显示在由有向图中,如图1所示。飞机的装配分为六个阶段,组件是第1级装配对象,由两个或多个单元零件一起使用的块组件组成。例如焊接,胶接或铆接。2级装配对象是飞机机身结构部分的壁板,由技术由蒙皮和骨架组成。第3级装配对象是由分段件和装配体组成的过程的非封闭结构部分,这些零件和装配体通过纵、横向连接的面或可分离的装配体相互连接。第4级是飞机设计的段件,闭合式由多个零件,表壁板和组件。这些部分纵、横向对接。第5级是飞机在机身上工作并执行某些技术和结构功能的部分。第6级对象是起落架和系统特殊组件。

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图1装配对象的装配顺序有向图

四、装配容差信息建模

基于装配顺序的容差可以使用装配顺序的最上层,基于装配工艺装配顺序的第2层是组件属性关系层,它首先显示装配顺序中各个组件之间的关系,根据装配关系提取属性,并添加有关约束关系的信息。第3层是主要特征元素的关联层,描述了零件与其他零件之间的关系。第4层是相关的容差信息级别,因此,对于零件的主要特征,零件的容差信息是从模型的最低容差级信息。

五、基于DELMIA的飞机容差信息

DELMIA是飞机制造和汽车工业中广泛使用的数字化制造系统,基于DELMIA软件开发平台,将容差仿真技术集成到系统中,使飞机装配仿真具有装配顺序容差信息,并在技术应用中取得良好效果。对零件容差模块进行建模(零件建模顺序)并在对话框中按顺序列出零件,基于装配主要特征约束关系,提取零件主要特征列表,根据零件的主要特征添加容差,然后添加闭环容差,可以收集闭环信息,从相关封闭中提取信息,生成相关尺寸链方程,使结果满足设计要求。

本文介绍了一种基于装配容差信息的建模方法,建模软件中集成的容差分析技术可以自动识别零件序列,捕获零件的约束关系和主要特征,减少零件容差信息的建模效率。为了获得装配顺序的装配容差,必须考虑装配误差误差累积的影响,以确保后续容差分析的准确性。

参考文献:

[1]詹福.飞机装配容差分析技术研究[J].科技展望,2021(10):164

[2]牛成.飞机装配容差分析技术研究[J].沈阳航空航天大学学报,2021,(04):30-36

[3]李振前.互换性与测量技术:几何产品技术规范与认证GPS[M].北京:高等教育出版社,2021.12.

[4]王新.三维装配尺寸链的自动生成[J].机械工程学报,2022,41(6):181~187.

[5]刘曙同.基于特征的层次式公差信息表示模型及其实现[J].机械工程学报,2022,39(3):17.

[6]刘将同.CAD系统中公差信息建模技术综述叨.计算机辅助设计与图形学学报,2022,13(1 1):1048—1055.