基于模型定義的中機身自動化裝配關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、飛機作為現(xiàn)代飛行器中最具代表性的產(chǎn)品，其零部件形狀和結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸大、剛度小，同時新一代飛機的綜合服役性能要求進一步提高，進而對飛機的裝配質(zhì)量提出了更高的要求，特別是對裝配連接工藝提出了嚴苛的要求。近年來，隨著三維數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)的發(fā)展，基于模型定義的零件制造和裝配數(shù)字量協(xié)調(diào)體系正在取代傳統(tǒng)的模擬量協(xié)調(diào)體系，同時快速發(fā)展的柔性化、自動化裝配技術(shù)成為新飛研制的重要技術(shù)手段，這些先進技術(shù)相互交叉融合，正深刻地改變傳統(tǒng)的飛機制造模式。本文針

2、對大型客機C919中機身自動化裝配中的關(guān)鍵技術(shù)難題，開展了深入的研究，論文取得的主要研究成果如下：
　　(1)針對基于模型定義的飛機數(shù)字化建模技術(shù)，探討了面向飛機裝配的MBD模型構(gòu)建方法。論述了MBD數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)組織形式和定義要求，分析了飛機協(xié)同設(shè)計模式下MBD數(shù)據(jù)集的產(chǎn)生流程；結(jié)合飛機MBD零件數(shù)據(jù)集和裝配數(shù)據(jù)集的工藝應(yīng)用，提出了MBD數(shù)據(jù)集下自動鉆鉚孔位點信息的自動提取方法和面向虛擬裝配的輕量化裝配仿真模型生成方法。
　

3、　(2)針對中機身自動化裝配的柔性定位需求，研究了一種基于并聯(lián)構(gòu)型的柔性定位技術(shù)。應(yīng)用方位特征集提出了多自由度柔性定位工裝的并聯(lián)構(gòu)型設(shè)計方法，基于螺旋理論和并聯(lián)機構(gòu)雅克比矩陣條件數(shù)對驅(qū)動副優(yōu)選，并對柔性定位工裝的調(diào)姿性能進行了分析，該方法已成功應(yīng)用于C919中機身總裝柔性裝配型架的設(shè)計過程中，證明了該方法的可行性，為實現(xiàn)飛機裝配柔性定位提供新的技術(shù)途徑。
　　(3)針對中機身自動化裝配連接中的制孔工藝問題，研究了飛機裝配制孔的單向

4、壓緊自動化制孔技術(shù)。采用有限元仿真分析確定影響單向壓緊制孔的主要工藝參數(shù)，提出了一種基于自適應(yīng)響應(yīng)面法的單向壓緊制孔工藝參數(shù)優(yōu)化方法，結(jié)合典型自動化制孔設(shè)備開展了工藝試驗研究，通過試驗結(jié)果驗證了該優(yōu)化方法的有效性。
　　(4)針對C919中機身采用的新型鋁鋰合金材料，研究了鋁鋰合金壁板自動化鉆鉚技術(shù)。在對鋁鋰合金材料鉚接工藝性討論的基礎(chǔ)上，提出了一種適用于鋁鋰合金壁板自動鉆鉚的干涉鉚接工藝控制方法，通過大量工藝試驗，獲得了滿足干涉