基于關鍵特性的大型飛機數字化裝配偏差建模與協(xié)調關鍵技術研究.pdf

1、數字化裝配技術代表了目前和未來飛機裝配技術的發(fā)展方向，我國已經在飛機數字化裝配應用技術和裝備研制等方面取得了一定的突破，但是對于如何在裝配中有效地控制裝配偏差、保證裝配對象自身的制造準確度和裝配對象間的協(xié)調準確度，尚缺乏相關理論和方法的支持，難以真正有效地發(fā)揮數字化裝配系統(tǒng)的最佳效用。為探索飛機裝配偏差的疊加和傳遞規(guī)律，本文針對大型飛機結構裝配展開研究，對飛機數字化裝配偏差建模與傳遞以及裝配偏差協(xié)調控制方法進行了深入系統(tǒng)研究，主要研究內

2、容如下:
　　介紹了國內外飛機數字化裝配技術的發(fā)展現狀，闡述了裝配偏差分析、建模和協(xié)調方法在整個飛機數字化裝配技術體系中的地位和作用。
　　給出了有關飛機數字化裝配所需要的基準的定義，包括裝配坐標系、測量坐標系、部件坐標系和飛機坐標系等。建立了基于關鍵特性的飛機數字化裝配數字量傳遞模型，通過剛體位姿變換理論表達裝配基準、對象位姿、關鍵特性的空間關系，形成了一套裝配數字量傳遞關系的數學描述方法。
　　根據彈性組合結構原理

3、，建立了基于空間梁單元的飛機結構力學模型，并綜合考慮零部件原始制造誤差，采用數控定位器組定位所引起的定位誤差，以及多點冗余支撐定位和重力作用下引起的變形誤差，分析了定位、連接、協(xié)調和釋放等四個典型的數字化裝配階段的約束條件，建立了以變形為主導的單個站位的飛機數字化裝配偏差模型，實現了對飛機數字化裝配偏差的預測。
　　以裝配對象的位姿為變量，以關鍵特性的容差為約束，建立了裝配對象偏差的優(yōu)化模型，以奇異值分解法和Lagrange乘子法

4、對模型進行求解。在此基礎上，加入了大型裝配對象位姿評價的溫度補償機制，以抵消溫度變化對位姿的負面影響。提出了單對象和多對象協(xié)調模型的統(tǒng)一表達形式，進而形成了一種完整的適用于工程實際的飛機數字化裝配偏差協(xié)調方法，解決了單個裝配對象定位準確度判斷和多個裝配對象之間的協(xié)調問題。
　　以樹狀結構描述飛機數字化裝配的多級過程，根據現代飛機離散式裝配的特點，分析了裝配定位形式變化，裝配基準變化、偏差協(xié)調等對裝配偏差在不同裝配層次間傳遞的影響，