直升機數(shù)字化裝配工藝設(shè)計與三維AO構(gòu)建

遲銘博

摘 要：這些年以來，計算機建模技術(shù)發(fā)展勢頭迅猛，逐步成為當前國內(nèi)外航空制造業(yè)發(fā)展的一個重要方向。全數(shù)字化的工藝技術(shù)和三維設(shè)計廣泛的應(yīng)用于制造業(yè)。尤其是在航空制造業(yè)當中，數(shù)字化技術(shù)得到了廣泛的使用，我國也開始深入的進行數(shù)字化技術(shù)的研究。但是，當前我國在三維設(shè)計方面的水平與國際水平還有一定的差距，尤其是直升機設(shè)計、制造、裝配領(lǐng)域，產(chǎn)品三維數(shù)字化模型并沒有在直升機數(shù)字化制造過程中得到完全的使用。相關(guān)技術(shù)人員一定要重視直升機的數(shù)字化裝配的問題，并且合理地進行三維AO構(gòu)建，提高直升機裝配的效率。

關(guān)鍵詞：直升機;三維AO;裝配;仿真

1 直升機數(shù)字化裝配工藝設(shè)計與三維AO構(gòu)建的重要意義

和普通固定翼飛機相比，直升機具有獨特的特點，其裝配操作的過程中，空間較為狹小，而且整個機身結(jié)構(gòu)非常緊湊，使用了很多整機加工技術(shù)以及一些復(fù)合材料構(gòu)件。由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且機身短小，所以和固定翼飛機相比，直升機裝配的環(huán)節(jié)較多，在裝配的過程中具有較高的精度要求，其產(chǎn)品的質(zhì)量和直升機裝配工作的質(zhì)量息息相關(guān)。通過相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，在整個直升機制造的過程中，裝配工藝達到了整個工作量的一半左右，所以直升機在制造的過程中最為關(guān)鍵的部分就是裝配部分，加強直升機數(shù)字化裝配工藝的使用具有非常重要的意義，通過數(shù)字化對信息進行傳遞，可以讓裝配工藝和仿真可視化水平進一步提高，并且準確的輸出相關(guān)的工藝文件，讓直升機生產(chǎn)周期大幅度縮短，在提高產(chǎn)品質(zhì)量方面具有很大的幫助，而且在裝配的過程中，可以進一步提高效率，讓直升機的出貨周期縮短。

2 直升機數(shù)字化裝配工藝設(shè)計過程分析

數(shù)字化裝配工藝設(shè)計主要是分析直升機的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，并且依照企業(yè)當前的制造能力合理的劃分裝配工藝分離面，并且進行相關(guān)流程的制定，對裝配方案進行確認，并且在各個環(huán)節(jié)進行細化，合理的進行裝備資源的劃分和選擇。

2.1 MBD數(shù)據(jù)信息的導(dǎo)入

在直升機動力艙裝配工藝設(shè)計的過程中，主要是從CATIA的MBD數(shù)據(jù)當中獲取數(shù)據(jù)，也就是EBOM，設(shè)計單位需要依照產(chǎn)品功能的要求合理的進行產(chǎn)品零件結(jié)構(gòu)樹的設(shè)計，這是生產(chǎn)部門獲得數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。

2.2 裝配工藝分離面的劃分

導(dǎo)入MBD數(shù)據(jù)信息的過程中，只是轉(zhuǎn)變原有的直升機動力艙產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，下一步需要有效的劃分模塊當中的裝配工藝，在數(shù)字化制造的過程中，相關(guān)技術(shù)人員需要完整的獲取EBOM數(shù)據(jù)，并且依照工藝部門的工藝要求合理的進行裝配樹的生產(chǎn)，裝配樹也被叫做PBOM，在PBOM的條件下劃分工藝面的具體要求重新對產(chǎn)品零部件的結(jié)構(gòu)關(guān)系進行定義，接著形成以裝配為主的工藝樹，最終產(chǎn)生MBOM，用來對生產(chǎn)制造進行指導(dǎo)。

2.3 動力艙裝配仿真

依照事先設(shè)定好的工藝分離面，在DPM當中進行相應(yīng)的仿真動畫，利用仿真動畫對動力艙的裝配進行模擬，并且對裝配工藝分里面的劃分是否正確可靠進行驗證，對工藝分類的劃分進行進一步的優(yōu)化。

2.4 部件裝配順序的確定

優(yōu)化仿真驗證之后，需要注意進行直升機的具體裝配流程控制，主要是在DPE的Process節(jié)點當中進行規(guī)劃，對各個工藝部件的裝配流程進行設(shè)計并且注意細化，對裝配的順序進行確認，最后形成相關(guān)的動力艙協(xié)調(diào)方案，并且對AO號進行確認。

2.5 工裝的設(shè)計

依照工藝分離面的劃分，對工裝的定位器、夾緊器等結(jié)構(gòu)形式進行確認，在CATIA當中將MBD數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)工裝數(shù)模完成。

2.6 詳細工藝設(shè)計

在協(xié)調(diào)方案的條件下，對產(chǎn)品的安裝順序進行確認，并且設(shè)計詳細的工藝流程和具體的裝配操作方法，需要讓操作人員對具體的裝配方式和步驟進行明確，并且將AO編寫完成。

3 三維AO快速構(gòu)建

為了更好地在進行三維AO是構(gòu)建，在構(gòu)建的時候，需要依照實際的需要對EBOM信息進行提取和利用，讓CATIA軟件和AO有效的進行結(jié)合，提高使用的效率，將三維AO快速構(gòu)建平臺作為CATIA軟件的一個插件。直升機三維AO快速構(gòu)建的具體流程如下圖。

依照AO的具體內(nèi)容，CATIA當中的用戶化定制基礎(chǔ)信息頁可以進行AO號、生效架次、工藝員等相關(guān)屬性的設(shè)置，在工序說明頁當中可以添加相應(yīng)的工序設(shè)計，并且對直升機架次管理的裝配文件進行優(yōu)化，形成典型的工藝知識庫鏈接。在編制的時候，用戶可以依照自己的需要直接對相關(guān)工藝文檔進行選取，并且進行審查后，做出相應(yīng)的修改，在工裝設(shè)備當中，用戶可以根據(jù)實際情況直接進行所需設(shè)備以及查詢工裝設(shè)備庫的添加。在此過程中可以依照零件、名稱、編號等相關(guān)屬性，對必要的信息進行編寫，利用Excel的格式將零件裝配單輸出。工藝人員在進行AO編寫等過程中可以選擇一些配套零件和工裝設(shè)備，可以讓手工錄入的量大幅度減少，讓AO的編制效率提高。

4 結(jié)語

合理的對數(shù)字化裝配技術(shù)進行使用具有非常重要的意義，可以緊跟時代潮流，把握發(fā)展脈絡(luò)，讓直升機企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力進一步提高，讓我國航空技術(shù)和國外先進水平的差距大幅度縮短，讓我國在軍事領(lǐng)域的國際競爭力提高。合理的對數(shù)字化裝配技術(shù)進行使用，可以讓直升機企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力進一步提高，讓我國航空技術(shù)和國外先進水平的差距大幅度縮短，讓我國在軍事領(lǐng)域的國際競爭力提高。

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