计算机辅助设计飞机工艺装备协调系统,可充分发挥计算机技术和信息技术的优势,自动设计协调系统,并根据实际需要协调各项装配工艺,提高该系统的工作效率和设计质量,充分发挥飞机工艺装备协调系统的功能作用,而后快速完成飞机生产准备工作,为产品生产阶段各类工艺装备的合理使用与管理提供有力支撑,保障飞机工艺装备保持协调关系。
1.飞机装配协调工艺设计
1.1飞机工艺装配协调系统设计
飞机制造中协调工艺装备主要是根据生产需要确定所用标准工艺装备和装配工艺装备以及零件制造工艺装备之间的联系,而后利用相关工艺技术传递尺寸、形状等具体参数内容,按照协调路线逐步完成相关操作,确保飞机装配期间所用的各类零部件都能满足实际需求。工艺装备协调系统的设计和应用能够对飞机装配过程进行协调管理,可以为编制标准工装设计文件提供可靠依据,也可快速发现技术协调中存在的问题并进行检查处理,进一步优化装配质量和效果。
1.2传统设计方式
传统的飞机工艺装备协调设计会根据现实需要设计总体协调方案,将其作为指导依据确定具体内容,最后绘制出协调图表。首先会根据飞机产品图样和企业生产技术条件、产品制造要求、研制周期和工艺技术水平等确定总体协调的方案和具体操作时应遵循得原则,而后根据产品特点和技术条件等科学设计装配协调方案,确定标准和装配工艺装备以及零件工艺装备种类和具体协调方法,以此为依据进行各类零件的加工和制造。在确定不同零部件所用工艺装备后要确定彼此之间的关系,而后绘制互换协调图表。该协调设计对一些问题的定义不明确,对输入的某些信息无法进行定量描述,而且解决问题流程不规范,无法形成数学模型进行精准计算与分析。
2.计算机辅助飞机工艺装备协调系统设计
2.1辅助设计过程
利用计算机技术辅助工装协调系统设计,会充分发挥计算机技术的功能与优势,简化传统协调系统设计方法和流程,对其进行合理分解,能够使问题定义更加明确,同时能够清晰不同阶段的决策思想,再利用计算机技术解决各种问题。计算机辅助设计飞机工装协调系统主要分为四个部分,第一,确定总体协调方案,根据飞机生产制造需要确定互换协调总体方案;第二,选择工艺装备,以总体协调方案为指导,确定具体协调部位所用的标准、装配和零件工装备;第三,确定协调关系,分析某一部位所用的各类工艺装备之间的协调关系;第四,绘制协调图表。将协调部位涉及到的各项数据以及彼此之间的关系通过图表的形式进行展示。
2.2确定总体方案
目前比较常用的总体协调方案有模线样板基准孔、模线样板标准样件、综合工作法和计算辅助设计方法,基于计算机技术的一体化协调方法能够整合不同的技术方法的优势,还能全面分析不同因素对设计方案的影响,对方案内容进行改进与优化,可提高工艺装备协调系统的设计效果,保证协调的准确度,还能综合体现出某种总体协调方法的关系,根据统计分析结果选择总体协调方法。
2.3基于知识的标准工装选择技术
标准工装选择就是在总体装配协调方案的指导下对某一具体的协调部位,判断应该采用何种类型的标准工装。进行标准工装选择时除了要依据总体工艺方案外,还要考虑协调部位的结构特点和技术条件,产品的生产型式等多方面的因素。由于标准工装选择过程中涉及到多方面影响因素,需要技术人员能够结合自身丰富的工作经验,并利用基于知识的推理技术为标准工装选择提供可靠依据,从而实现辅助决策。知识表示和推理机是在运用基于知识推理技术时需要解决的两个主要问题。由于标准工装选择问题没有完整统一的理论,多是经验性的、模糊和不完全的知识,这更适合用产生式规则来表示。所以本文采用产生式表示法来表示标准工装选择的知识。推理机具有智能化特点,能够按照人类思维模式分析和解答问题,利用数据库系统对各类数据进行推理分析,可以快速获得结论。运用精准推理方法对飞机工艺装备协调系统设计中的各项数据进行推理分析,结合协调部位的特征,查找匹配条件,并将其作为启用规则,其结论的使用导致推理条件的改变,从而引起新的规则的匹配,如此循环直到一个问题状态没有可用规则或得到所要求的解为止。
2.4确定协调关系
协调关系是体现不同工艺装备和原始数据之间的关系,主要包括制造关系、从属关系以及对合关系等。工艺装备可以按照五个层次进行划分,主要涉及到正标准、反标准、零件正标准、装配工装和零件工装等工艺装备,将工艺装备之间的协调关系作为不同层次之间的协调关系,而后建立基本模型,将其用图形进行表示。确定某一结构部位的协调关系后,选择适宜的标准工艺装备,并与基本模型中的工艺装备类型对比分析,若类型相似,协调关系也相似,由此定义工装之间的关系。利用协调关系模型确定不同工艺装备之间的关系后,能够将协调关系通过数据的形式联系在一起,为绘制协调关系图表提供了可靠依据,能够形成结构化数据,方便绘制互换协调图表。另外,也方便查询和管理工艺装备,便于协调使用。
2.5绘制协调图表
2.5.1图符库的建立
协调图表主要是由标准图框、直线和说明性文字组成,在绘制过程中需要确定具体的定位点和坐标点,而后绘制工装图符,这是互换协调图表中的重要内容,应根据不同工艺装备的固定表示方式建立专门的图符库,而后进行准确定义,便于后续绘制使用。互换协调图表中的工装由表示它的图形和各种属性组成。在定义工装的图符时,不仅要利用CAD软件精确地绘制表示工装的图形,而且要定义图符上需要显示的工装的属性。若需要更改某一属性或者图形内容,只需要更改图符库中的相关定义,并利用提前设置好的互换协调图表绘制程序,根据更改的图符生成新的图表,整个过程实现了自动化操作,无需工作人员繁琐操作,所以质量和效率都可以得到提升。
2.5.2互换协调图表自动绘制
互换协调图表能够将某一部位工艺装备的协调关系清晰体现出来,可通过协调模型用图符进行表示,利用计算机技术还能够根据各类信息数据自动绘制。在实际绘制过程中,向上绘制标准工装的制造依据,然后往左或者往右绘制与该标准工装有相互协调关系的其他标准工装,最后往下依次绘制以该标准工装为制造依据的装配工装和零件工装;最后绘制连接线,完成了图表绘制。
结语:将计算机技术与飞机工艺装备协调工艺设计相结合,能够利用基于知识的推理技术自动生成互换协调图表,建设协调关系模型,将复杂的网状关系通过数据库联系在一起,可以形成标准工装的结构化数据,还能辅助协调设计,通过基于知识的标准工装选择技术,以总体协调方案为依据指导各部位确定需要采用的标准工装,保证不同工装之间处于协调关系,进一步提高了飞机工艺装备协调系统的设计和应用效果。
参考文献:
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