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面向飞机制造协调的计算机辅助容差分析技术研究

作　者: 黄巍
导　师: 李泷杲
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 航空宇航制造工程
关键词: 飞机制造协调 容差建模 协调路线 协调准确度 容差分析
分类号: V262
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


互换协调是飞机制造工艺规划的中心问题，而面向飞机制造协调的容差分析是实现互换协调的一个重要步骤，直接影响飞机产品的制造质量、装配成功率和制造成本。目前，飞机制造业中容差分析仍以人工设计为主，多凭经验处理，周期长效率低，计算机辅助容差分析的应用很少，且存在各种问题，已无法满足现代飞机制造的发展要求，成为制约飞机制造质量提升的关键问题。为此，本文结合航空制造企业的现状和实际需求，在民用飞机预研项目和大客攻关项目的支持下，进行面向飞机制造协调的计算机辅助容差分析技术研究，并开发了面向飞机制造协调的计算机辅助容差分析系统。主要研究内容包括：（1）研究了计算机辅助飞机制造协调路线图设计技术。定义一种飞机制造协调路线图作为容差分析的数据源，并根据协调的分类对飞机制造协调路线图图符逐个定义；运用UML对面向对象的图形绘制方案进行详细描述；采用树结构对协调路线图信息进行存储，并提出了飞机制造协调路线图的自动布局算法。（2）提出了面向飞机制造协调过程的统一容差建模方法。针对不同的协调问题建立不同的协调容差元模型；采用有向图表示协调元件之间的协调过程元，对协调过程元进行和运算从而得到协调过程模型；将协调过程模型和容差元模型进行融合，构建统一容差模型，该模型采用有向图及其邻近矩阵进行表示。（3）研究了典型协调问题协调准确度分析技术，包括：误差尺寸链的生成与分析。给出由协调过程模型生成尺寸链的方法，归纳总结累积误差分析方法，介绍了极值法和概率法两种累积误差分析方法，并对外形协调、交点协调准确度问题进行分析，提出协调准确度计算方法。（4）开发了面向飞机制造协调的计算机辅助容差分析系统。构建面向飞机制造协调的计算机辅助容差分析系统的系统框架，规划系统运行流程，将上述关键技术研究应用于系统实现中，完成系统开发。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-13
第一章 绪论  13-19
  1.1 研究目的及意义  13-14
  1.2 课题来源及国内外技术研究现状  14-16
    1.2.1 课题来源  14
    1.2.2 国内外研究现状  14-16
  1.3 论文主要研究内容及章节安排  16-19
    1.3.1 论文主要研究内容  16-17
    1.3.2 论文章节安排  17-19
第二章 计算机辅助飞机制造协调路线图设计技术  19-33
  2.1 引言  19
  2.2 飞机制造协调问题  19-20
  2.3 基本概念  20-21
  2.4 飞机制造协调路线图  21-26
    2.4.1 飞机制造协调路线图  21-22
    2.4.2 协调路线图图符定义  22-26
  2.5 计算机辅助飞机制造协调路线图设计总体思想  26-27
  2.6 计算机辅助飞机协调路线图设计关键技术  27-32
    2.6.1 基于 UML 表示的协调路线图设计方案  27-29
    2.6.2 协调路线图数据的存储  29-30
    2.6.3 飞机制造协调路线图的自动布局  30-32
  2.7 本章小结  32-33
第三章 面向飞机制造协调过程的统一容差建模技术  33-42
  3.1 引言  33
  3.2 协调容差元模型  33-35
    3.2.1 容差元模型表示  33-34
    3.2.2 协调容差元  34-35
  3.3 协调过程模型  35-37
    3.3.1 协调过程元的有向图表示  35
    3.3.2 协调过程模型构建  35-37
  3.4 面向协调过程的容差模型  37-38
  3.5 实例分析  38-41
  3.6 本章小结  41-42
第四章 飞机制造协调准确度分析技术  42-55
  4.1 引言  42
  4.2 误差尺寸链的生成  42-43
  4.3 误差尺寸链方程的求解方法  43-46
    4.3.1 采用极值法计算累积误差  43-44
    4.3.2 采用概率法计算累积误差  44-46
  4.4 外形协调准确度分析  46
  4.5 交点协调准确度分析  46-53
    4.5.1 叉耳中心位置的相对误差  46-48
    4.5.2 两对叉耳配合交点的中心距协调误差  48-49
    4.5.3 孔-轴-孔配合交点的孔位协调误差  49-51
    4.5.4 两对孔-轴-孔配合交点的孔中心距协调误差  51-52
    4.5.5 交点协调准确度分析步骤  52-53
  4.6 实例分析  53-54
  4.7 本章小结  54-55
第五章 面向飞机制造协调的计算机容差分析系统实现  55-61
  5.1 引言  55
  5.2 系统设计与开发  55-57
    5.2.1 系统体系结构  55-56
    5.2.2 系统运行流程  56-57
  5.3 系统运行实例  57-60
    5.3.1 系统界面  57
    5.3.2 系统功能实例验证  57-60
  5.4 本章小结  60-61
第六章 总结与展望  61-63
  6.1 总结  61-62
  6.2 展望  62-63
参考文献  63-67
致谢  67-68
在学期间的研究成果及发表的学术论文  68

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中图分类: > 航空、航天 > 航空 > 航空制造工艺 > 飞机制造
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