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飞机装配工装组件库与快速装配设计技术

2017/1/3    来源:互联网    作者:赵薇薇      
关键字:飞机装配  工装组件库  快速装配技术  
飞机装配工装是飞机制造中保持产品几何形状,进行定位夹紧的专用工艺装备,其装配速度不仅直接关系到整个飞机的研发进度,而且对于飞机制造企业的资金花费、经济收益也有一定程度的影响。文章首先分析了当前飞机装配过程中的存在问题,随后以此为话题,介绍了快速装配设计技术的优势,并对其管理维护、运行机制和快速装配的实现进行了详细分析。

一、现阶段飞机装配存在的一些问题

    1.设计模型缺乏维护,数据安全难以保证

    在我国传统飞机制造过程中,飞机设计人员根据以往的设计经验和制造技术,设计了较多数量的工装结构组件,一定程度上提高了飞机装配效率。但是由于缺乏专业的保护措施,这些组件的模型无人看管,常常在使用结束后被随意丢弃在制造车间,久而久之就会出现模型受损现象。对于一些精密程度要求较高的设计模型来说,模型受损很有可能导致工装组件的精度不合标准,造成资源浪费现象。除此之外,相关的工装组件设计人员在从模型中提取组件信息(体积、半径等数据)时, 往往会将错误信息录入计算机系统,数据的安全 得不到应有的保证。

    2.没有实现组件资源共享,团队设计质量难以提高

    飞机装配组件具有数量多、结构复杂等特点,在装配过程中需要保证各个组装结构间的相互对应,这就对组织人员之间的信息沟通提出了较高的要求。但是从现阶段的飞机装配作业情况看,装配人员之间的信息沟通相对匮乏,组件资源}j勺设计没有实现充分共享,一方面不利于团队整体设计质量的优化,另一方面也降低了整机设计和装配的速度,给制造企业的经济效益带来了损失。

二、飞机装配工装组件库与快速装配技术

    1.组件库系统的管理与维护

    为了保护飞机装配工装组件库的数据安全,组件库系统针对不同的访问人群,设定了差别化的访问权限。例如企业内部中的基层用户只能对组件库进行访问和浏览,获取必要的公开信息,或是进行简单的数据查询工作,但是无权对组件库进行维护和管理操作。而企业的管理人员则具有更高级的组件库使用权限,例如将个人整理的数据、档案上传、进行系统的定期审查、维护、更改用户访问权限等。

    对于企业领导来说,除了具备一般管理人员的管理权限,还可以利用组件库系统查看人事变动消息、添加、删除组件库系统的用户消息等。所有的组件上传之后对于一般用户和作者以外的普通管理员均是不可见的,只有高级管理员才可以浏览,并对任何用户的上传组件提出修改意见。当创建者根据要求修改产品并把重新设计的产品上传到系统中时,高级管理员决定是否将该产品发放,供其他用户使用。所有发放的产品必须标明设计者、审核者、入库时间、文件的版本以及工程注释信息。所有的组件信息和用户信息都存储在企业的专用的数据库服务器中。

    2.组件库系统的文件储存机制

    不同的组件是由企业内的不同的员工甚至不同部门创建,产品的设计者在完成产品设计时往往是把产品的设计模型存放在各自的本地磁盘中。这样无法进行集中的管理和维护。同时,员工个人使用的设备的安全性和稳定性都远不如企业的服务器。因此,所有入库组件必须存储在系统的文件服务器端,而非客户端的某台电脑。数据库服务器用来专门存储零组件的分类信息和相应的属性,实现数据库服务器和文件服务器的分离,保证系统使用的可靠性和灵活性。

    入库的产品既有单个零件的设计文件,又有装配体设计文件。仅仅把装配体文件上传到服务器不会保存产品的所有设计信息。因此需要在把装配体文件上传到文件服务器的同时,把该文件相关联的所有的零件设计文件和子装配件设计文件一同上传到文件服务器,并把上传的文件重新进行命名编号和关联设置,系统才可以调用入库的文件。这项工作需要由组件库系统自动完成。装配体的文件关联信息保存在产品文件的树结构中,只有通过CA—TIA的二次开发工具CAA,才可以实现对装配体模型树的遍历,查询关联文件。CAA是Dassault公司开发的中间件和产品生命期开发环境,使开发人员高质量地完成各种工程需求。组件的入库务必将组件根据其产品分类,创建相应的存储目录。当有组件需要上传时,系统首先判断是否存在该分类的存储目录。如果不存在,由系统自动创建,将入库组件与其关联文件组件产品存入该目录。

    3.组件的实例化

    用户无需将系列化组件导入产品模型,或是将原有参考文档下载到自己的工作目录下,然后再通过复杂的参数选择和设置得到所需的产品实例。通过实例化调用导入的组件就是设计者所需要的特定产品模型,使得在导入产品的同时,完成系列产品的参数配置工作。实例化功能会对所有实例化的对象进行重新编号,包括装配体文件和与其关联的零件文件,以区分实例化对象和它所引用的参考文档。实例化调用不仅针对单个零件系列,对于由装配体构成的系列组件同样适用。用户在找到所需要的组件并选中后,系统能够自动列出所有与用户选择组件相关的数据,以便于用户直观的观看到参数信息。除此之外,用户还能够将参考文档录入计算机系统,并以二进制数据形式导入到预装配的组件中,实现导入与导出的双向互动,优化用户操作体验。利用三维预览窗口全面、直观地了解实例化的组件模型信息,检查模型细节,减少设计失误。

三、工装快速装配设计的实现

    所谓装配设计,就是通过定义预装配部件和导入产品的一对或若干对几何特征的约束,从而确定二者的空间位置关系。快速装配是指针对在某一装配模型中装配多组相同规格零组件的情况,在定义零组件的装配特征和分析零组件与装配模型之间约束关系特点的基础上,实现用户在装配模型上选择较少的装配约束几何元素,自动定义约束关系,从而实现零组件的快速成批装配。在飞机装配工装设计中,需要装配的零组件对象数目众多。采用快速装配技术,迅速添加零组件与装配体之间的装配约束关系,可以有效减小设计人员进行装配设计的工作负荷,提高装配设计的效率。

    为了减少装配元素的选取工作,可以将用于快速装配的组件的装配元素发布出来,作为参考元素。这些元素将由快速装配软件自动识别,无需用户进行选取。用户只需在预装配的组件上选取装配位置,即为预装配的部件选择装配元素。

责任编辑:马倩
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