基于孔特征约束的飞机部件位姿优化方法

为了实现飞机大部件的最佳位姿装配、保证装配精度,提出一种基于制造准确度与对接深孔协调准确度的大部件位姿优化算法。以制造特征点的三维相对偏差和协调深孔的位置相对偏差的加权组合为变量,建立部件装配误差评价目标函数;以最小的装配误差为优化目标,将装配过程中对应对接深孔之间轴线的相对偏差为约束条件,建立飞机大部件数字化装配姿态评价的最优化数学模型。对于模型的求解,以奇异值分解算法计算结果作为初值,采用Lagrange法结合粒子群算法进行求解,得到部件的最优位姿,使部件在满足制造准确度的同时对接深孔孔轴方向的偏差最小,满足装配的要求。通过在飞机数字化装配中的运用并与奇异值分解算法进行比较,验证了该算法的有效性。     

飞机大部件数字化对接仿真技术研究

本课题提出飞机大部件数字化对接仿真技术,以此提高飞机大部件对接量。研究了大部件装配对接当前位姿与目标位姿的参数求解方法。利用所求参数对大部件实际装配对接过程进行虚拟动态仿真,模拟真实对接状态,通过干涉分析提前预估实际装配过程中可能出现的装配问题,优化对接方案,辅助装配人员在装配之前及时解决问题,减少重复装配次数减轻操作人员的劳动量,提高装配质量与装配效率。     

飞机部件精准对接技术研究

为提高飞机部件对接的装配质量,针对部件对接的主要问题,提出了应用测量辅助装配法来提高装配准确度并基于该工艺方法的测量、定位基准体系,分析飞机部件精准对接系统的主要组成和工艺过程。归纳阐述了部件精准对接系统的技术要点：部件最佳对接位置的分析方法、大部件空间姿态调整方法。     

飞机装配准确度快速评价方法及典型应用

飞机大部件数字化对接中的装配准确度是指部件气动力外形准确度、部件内部组合件及零件的位置准确度和部件间相对位置的准确度。数字化测量模型的构建及数据的准确分析为装配准确度的评价提供了高效、可靠的新方法。在数字化测量环境下,通过构建飞机测量模型,将飞机装配相对位置准确度评价转化为计算飞机装配特征点之间的相对位置关系,从而实现孔、槽、型面、边缘等相对位置准确度关系评价。同时,基于工程实际对该方法的应用进行了分析。     

飞机部件自动对接的位姿标定计算及软件系统设计

飞机部件对接作为飞机总装过程重要步骤之一,是指将两个或多个相邻组件连接形成大型结构件的过程。国内飞机部件对接装配除了采用传统手动调整的方法外,逐渐引入了先进测量、定位调姿设备,但仍然存在对接自动化程度不高等问题。针对这一问题,提出了一种飞机部件自动对接的位姿标定计算方案,并基于Qt和OSG API设计开发了飞机部件对接软件系统,为实现自动化对接提供了方案及软件支持。     

飞机大部件对接机构驱动分析与优选

飞机大部件对接装配一般通过多个定位器协调运动来实现,由于支撑需求,定位器存在驱动冗余,驱动方式存在多个方案,需要对不同方案进行分析和优选。文章分析定位器的空间布置和驱动方式对装配对接精度和效率的影响,将对接系统抽象为对接并联机构,采用螺旋理论分析了不同定位器布置和驱动方式的运动自由度,计算了不同驱动方式对位姿调整误差的影响。分析和比较了冗余驱动度小于2的几种典型驱动方式,得出了最优方案,为飞机大部件对接装配定位器的设计和控制提供了理论基础。     

飞机关键装配特性的识别与控制

根据飞机产品结构与装配特点提出了关键装配特性的概念,系统地分析了该特性的识别与控制方法.关键装配特性通常难以在设计阶段识别,需参考装配方案,根据基准传递链分析装配过程中的误差积累路线,针对误差积累最多的环节从定性与定量的角度对其进行判定.所确定的关键装配特性可以通过向下分解与补偿的方式加以控制.以某型飞机垂尾部件装配过程为例,验证了该方法的有效性.     

基于某型机大部件数字化对接技术的研究及应用

飞机装配在飞机制造过程中占有重要的地位,大部件对接的质量对飞机的最终质量和周期有很大程度的影响,传统的飞机多应用刚性工装对接大部件,该方法对接精度较低,数字化对接技术的成熟可以提高部件的对接精度,缩短部件的对接时间。本文以某型机机身上下半部及客舱地板的对接为对象,从部件对接系统初始位置的设定、测量环境的构建、柔性机构的调姿、部件位置的跟踪测量、部件自动对接等方面进行研究,对飞机大部件数字化对接系统的功能和组成进行了介绍。     

基于数字化装配偏差建模的飞机舱段对接定位方案研究

机身成龙是飞机总装工艺中的一个重要环节,各舱段对接质量直接影响到机身整体外形精度,舱段对接工序中各舱段总成定位方案的选取对于机身外形协调精度具有重要的影响;开展面向飞机机身舱段对接装配的数字化装配偏差建模研究,针对飞机舱段大部件总装对接工艺,采用确定性定位方法对相邻部段对接面位置精度进行分析,建立不同基准定位方案的装配偏差分析模型和评价指数,对比不同定位方案对于装配质量的影响;在某实际机型中后机身与后机身舱段对接协调问题中得到应用验证。     

面向筒类舱段自动装配的两点定位调姿方法

为解决航天器数字化对接装配中的调姿问题,提出了两点定位调姿法：通过改变对接舱段上2个关键点的位置来实现舱段空间位姿的调整,采用五次多项式轨迹对舱段进行调姿轨迹规划并约束舱段的运动参数,确定舱段合理的调姿时间,保证舱段平稳快速地完成对接任务。该方法简化了调姿算法,采用串联机构即可满足调姿算法要求,避免了多轴协调控制,降低了控制难度。利用ADAMS对所提出的方法进行仿真验证,通过两点定位调姿法调整对接舱段可使其到达目标位姿,位移、速度、加速度轨迹光滑连续,同时满足各边界约束条件,调整后舱段姿态与目标坐标值最大偏差为-0.08 mm,调整过程中最大加速度为10 mm/s2。仿真结果表明,两点定位调姿法可满足筒类舱段数字化装配调姿的精确性、稳定性和高效性要求,有助于实现筒类舱段调姿过程的自动控制。     

装配可行性判断及其自动定位求解

在机械产品装配设计实践基础上提出６种装配约束,对装配可行、装配可能和装配不可行３种情况下的两零件装配可行性进行分析。对装配可行的两零件直接进行定位求解计算;对装配可能的两零件进行装配可行性判断后,再决定是否进行定位求解计算;对装配不可行的两零件不进行定位求解计算。     

计算机辅助装配顺序规划研究综述

首先对装配顺序的分类进行了综述,然后基于装配顺序规划的系统结构,从产品装配建模方法,装配顺序的产生,表示,评价及优化等角度,对目前该领域的国内外研究现状进行了分类和剖析,最后总结出今后计算机辅助装配顺序规划的研究发展方向。     

轴系组件的结构检索方法

针对轴系组件难以分类检索问题,提出一种基于结构相似的轴系组件检索方法。将零部件间联接面的配合所构成的联接抽象为装配副,通过装配放置约束和定性几何约束描述装配副元素间的几何关系,将组件划分为若干子结构,通过包含在不同子结构中同一零件功能表面间的连接关系描述子结构间的连接关系,并分别用装配连接图和子结构连接图建立组件结构模型,讨论了轴系组件子结构的划分方法。装配连接图和子结构连接图中的环结构和分支结构分别通过断环和圆括弧描述,这样,轴系结构就可以用字母和数字的线性序列来表示。借鉴化学数据库中化合物的线性符号表示法,对轴系结构进行编码,通过组件结构码,建立轴系组件的结构检索机制。并以圆锥齿轮悬臂支撑结构轴系组件为例验证方法的有效性。     

浅谈保证装配精度的装配方法

产品是由许多零件组合而成的。尺寸精度反映装配中各相关零件的尺寸精度与装配精度的关系;相对位置精度反映装配中各有关零件的位置精度与装配精度的关系。根据不同的机械、不同的生产类型条件,选用不同的装配工艺方法。装配工艺方法归纳起来有4种:互换装配法、选配装配法、修配装配法和调整装配法。     

一种基于特征的快速装配方法

为提高模型装配效率,提出了一种基于装配特征的产品快速装配建模方法.该方法首先由用户根据装配特征定义产品装配模型,然后由程序自动将基于特征约束的装配模型转换为常规的基于几何约束的装配模型,从而实现快速装配.研究了装配特征表示、基于特征约束的装配模型和约束转换等关键技术,并以馈线结构快速装配系统为案例,验证了方法的有效性.     

基于UG装配工艺卡片自动生成的研究及系统扩展

提出了一种虚拟装配系统的体系结构,在此基础上构建了相应的集成化产品装配模型。开发出的虚拟装配系统,解决了产品CAD系统中产生的结构参数与产品几何模型尺寸参数间的传递问题,实现了模型库与尺寸参数数据库的双向关联;装配系统不仅具有装配工艺规划与仿真功能,其装配工艺后处理模块还能快捷有效地生成符合工厂要求的装配工艺卡片;应用表明,该虚拟装配系统能够有效支持产品装配工艺规划的全过程。     

分布环境下面向装配的产品协同设计集成平台

为提高异地设计时产品的可装配性设计质量,提出了分布环境下面向装配的产品协同设计方法,从零件设计、产品结构预装配和产品过程预装配3个方面论述了可装配性设计内容,建立并实现了支持网络环境下面向装配的产品协同设计集成平台,详细描述了平台的功能模块,并通过涡轮膨胀机实例说明了异地人员间利用该平台实施面向装配的协同设计过程。     

集成三维设计模型的装配顺序规划

装配顺序规划是研究和开发计算机辅助装配工艺设计系统,实现产品装配设计过程和装配工艺设计过程有效集成的关键技术。研究了CAD模型中装配设计信息提取、子装配体识别法和拆卸法综合应用的装配顺序规划、基于装配结构树的装配设计与工艺集成数据接口的定义等相关技术。在这些研究的基础上,借助国产三维CAD平台CAXA的二次开发平台和XML技术,对以上技术进行了实现。最后,以电机产品为研究对象,给出了相关实例。     

Pro/E平台下装配工具库的建立与使用

给出了建立装配工具库的框架结构,详细论述了装配工具信息模型建立的方法,给出了搜索工具的算法流程．提出了信息继承的方法以方便工具库的使用。并以Pro／ENGINEER为平台,使用其二次开发工具Pro／TOOLKIT开发出了装配工具库的应用系统。     

面向精度的数字化产品装配模型研究及应用

结合异地协同装配的特点，对产品特征信息进行了分类，在研究零件特征的公差信息表示基础上，建立了面向精度的产品层次模型。该模型分为层次关系层、关联关系层、特征信息层和特征元素层四层，通过建立层内各元素的关系链和层间信息的映射实现了产品信息的有机结合。研究了CAD零件信息与数字化装配系统的信息转换方法，采用面向对象技术实现了产品的装配建模。通过采用回溯算法搜索产品模型层次信息，实现数字化装配环境中产品装配尺寸链的自动寻找。