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浅析飞机三维数字化装配工艺设计与管理技术

2017/11/14    来源:互联网    作者:王瑜      
关键字:三维数字化  装配工艺设计  
文章重点阐述了飞机三维数字化装配工艺水平及管理技术的体制,对关键技术进行了全面分析,最终构建飞机三维数字化的装配工艺设计和管理系统,同PDM系统集成,以保证飞机装配工艺三维可视化数据集成管理,不断增强飞机三维数字化装配工艺设计和管理水平,为工程的实际应用提供有价值的依据。

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    1 关于飞机三维数字化装配工艺设计和管理技术体系的分析

    在飞机设计与制造连接方面,装配工艺设计和管理是十分关键的环节,一定程度上对飞机研制与批量生产提供相应的工艺准备,同时,在飞机组件、部件以及总装配生产过程中始终贯穿。飞机三维数字化装配工艺设计和管理技术体系中,所涉及的部分很多,具体包括产品数字化工艺定义技术、三维数字化工艺技术规范以及数字化工艺设计和管理应用等模式。

    在该体系当中,同样需要构建相对应的系统。其中,对应系统中主要有装配工艺的知识库管理、工艺设计、方针、优化以及指令发布等诸多功能模块。以下将重点阐述飞机三维数字化装配工艺设计和管理系统中的关键性技术。

    2 飞机三维数字化装配工艺设计和管理的关键技术研究

    2.1 工程数据集成管理技术

    在业务流程驱动方面,工程数据集成发挥着关键性的作用,而且已经在系统间实现了产品与工装数模,以及仿真验证结果数据等信息内容的有效传递,而具体的方式包括以下几种:

    第一,产品与工装数模、PBOM、EBOM集成。通过对工程数据集成管理平台的利用,能够将整机或者是指定部件单架次EBOM结构信息,同时还包括了产品数模和工装的信息实现导出,主要的数据格式有Excel或者是zip包等等。其中,被导出的产品数模以及EBOM则会被应用在飞机数字化装配工艺设计和管理系统当中。

    第二,MBOM数据集成。顶层与底层MBOM都是MBOM数据的组成部分,对于单位数字化装配工艺设计和管理系统,具备了顶层MBOM的导出功能,可以把系统已经完成的顶层结构文件通过XML或者是Excel格式实现输出目的,与此同时,需要将其导入到工程的数据集成管理平台,进而在该平台处形成顶层MBOM结构。而通过工程数据集成管理平台管理顶层MBOM结构的过程中,如果有所更改,则应当全面维护平台内部的编辑器。而对于底层MBOM结构来讲,在AO中完成零组件配套表以后,在审签后能够在系统的作用之下自动进行解析并生成。

    第三,AO与仿真验证结果数据集成。在有效集成三维数字化装配工艺设计和管理系统以及工程数据集成管理平台以后,使得该系统功能更加丰富,具体表现在三维AO 输出功能。而在验证工艺设计与仿真验证以后,AO数据将会通过zip包的形式实现输出。

    2.2 顶层的工艺规划及管理

    第一,构建PBOM。基于EBOM之上形成了PBOM,对产品自身特征以及企业实际制造能力予以充分考虑,进而重新组合产品结构,确保与企业自身生产能力相适应,并为生产组织或者是车间的分工提供有利依据,确保生产更具经济性和可行性。对于飞机装配的顶层工艺,具体规划如下:重新组织产品设计形成的EBOM,并形成PBOM,这样一来,能够确保实现新建工艺组合件,并且对工艺路线予以合理划分。因为PBOM 具备EBOM 全部属性,在此基础上,还具备工艺组合件、工艺路线和备注等诸多性能。其中,对制造资源库进行合理地运用,特别是各单位所包含的设备,进而对企业本身的生产能力进行全面了解。与此同时,需要在三维环境背景下,对企业生产单元的布局进行仔细查看,注重工艺专业类型与制造的经济性,有效地生成工艺组合件。而后,应当考虑到零部件的类型,明确具体的装配顺序,与不同车间业务的分工即有任务量,对零部件进行确定,并了解所需流转车间,合理划分工艺路线。

    第二,构建顶层MBOM

    关于顶层MBOM的构建,主要包含了AO编号与若干层次装配单元。其中,所谓的装配单元具体指的就是装配件总称,也就是在飞机装配方面,能够实现独立组装,并且可以满足工程尺寸和技术的设计要求,最终当作独立的组件与部件的装配构件。与此同时,构建顶层MBOM,其最终的目标就是按照产品装配方面存在的约束关系来划分具体的装配单元,并且遵循由大部件至小组件划分的程序,把产品整体划分成装配单元。由于装配单元被认为是划分工序的重要前提与基础,所以,基于PBOM 需要合理运用三维交互的方式,对设计的模型进行查看,对装配方面的约束关系进行全面分析,合理划分分离面,最终把产品整体分成装配单元。而后,需要针对大部件再次进行装配约束关系的分析,进而在各装配单元之下明确并构建出相应的子装配单元。最后,需要对子装配体进行最终划分,构建顶层MBOM。

    3 飞机三维装配工艺设计和仿真结构

    对于飞机三维装配工艺设计和仿真,具体的内容就是构建底层MBOM,合理规划装配的顺序,实现工装关联与装配路径的全面优化,最终针对工艺设计的结果开展仿真与优化。随后,需要把工艺设计的结果生成工艺数据以及仿真文件,及时向工程数据集成管理平台传输,实现统一管理。

    4 结束语

    在飞机数字化装配的过程中,装配工艺的设计和管理十分关键,而这也同样是飞机制造企业未来发展的重要方向。文章针对飞机三维数字化装配工艺的设计和管理技术问题展开了相关的讨论与研究,并创建了装配工艺的设计管理系统,基于PDM 系统实现了集成,最终开展了飞机装配工艺三维可视化的AO 编制与数据集成管理,一定程度上提高了数字化装配工艺的设计管理质量及效率,值得全面推广。

责任编辑:张纯子
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