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基于MBD的飞机装配工艺规划与仿真

作　者: 冯廷廷
导　师: 金霞
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 材料加工工程
关键词: MBD 装配工艺模型 三维AO 数字化装配 仿真
分类号: V262.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 408次
引　用: 2次
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内容摘要


近年来,数字化装配工艺设计在飞机制造业中的地位不断提高,它要求产品信息传递数字化,工艺规划与仿真过程可视化,工艺文件的编制快速、准确且具有生动直观性,以缩短飞机产品研制周期、降低研制成本、提高产品质量。本文以某型支线飞机平尾前梁为研究对象,对数字化装配工艺规划与仿真、三维装配大纲进行了研究,具体内容如下:(1)基于MBD的飞机装配流程分析详细介绍了产品MBD数据集结构及组成元素,分析了基于MBD的飞机数字化制造流程,给出基于产品MBD数据的工艺规划与仿真、工装设计、数据管理与传递的详细过程。(2)基于MBD的装配工艺模型设计依据数字化装配工艺设计需求,研究基于MBD的飞机数字化装配工艺模型设计技术,实现了单一产品数据源下的装配工艺规划及后续的装配仿真和三维装配工艺规程输出,以平尾前梁为对象进行了验证。(3)装配工艺模型仿真根据设计好的装配工艺模型进行从子工艺结点到父工艺结点的可视化仿真,验证工艺模型设计的合理性,以某型支线飞机中机身壁板为对象进行了验证。(4)三维AO生成以Delmia DPE为平台,借助3DVIA Composer研究三维AO的生成方法。通过对DPE二次开发,实现AO的快速、准确生成。开发控制三维零件附图及操作动画的按钮,形成生动直观的三维AO,指导工人进行现场操作。通过数字化飞机装配工艺规划与仿真的实施,定制装配工艺模板,解决工艺规划过程中信息繁琐、重复迭代的问题,实现工艺规划更具条理性、直观性。将所有工艺规划人员集中在同一平台下不同工艺结点上工作,实现装配工艺的协同设计与并行设计,提高生产效率,缩短产品制造周期。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-14
第一章 绪论  14-20
  1.1 引言  14
  1.2 研究及应用现状  14-17
    1.2.1 国外研究及应用现状  14-16
    1.2.2 国内研究及应用现状  16-17
  1.3 课题研究目的和意义  17-18
  1.4 研究内容及章节安排  18-20
    1.4.1 研究对象和内容  18-19
    1.4.2 章节安排  19-20
第二章 基于MBD 的飞机装配流程分析  20-32
  2.1 引言  20
  2.2 产品MBD 数据结构  20-26
    2.2.1 MBD 数据集中的组成元素  20-25
    2.2.2 MBD 数据集定义的基本要求  25
    2.2.3 MBD 数据集的组织结构  25-26
  2.3 基于MBD 的飞机制造流程  26-29
    2.3.1 基于MBD 的装配工艺规划与仿真  26-27
    2.3.2 基于MBD 的工装设计  27-29
  2.4 基于MBD 的数据管理  29-31
  2.5 基于轻量化的三维模型及装配过程可视化  31
  2.6 本章小结  31-32
第三章 基于MBD 的装配工艺模型设计  32-48
  3.1 引言  32
  3.2 软件介绍  32-33
  3.3 装配工艺设计过程  33-35
  3.4 装配工艺模型设计  35-47
    3.4.1 数字化协同应用平台的搭建  36
    3.4.2 PPR 模型  36-37
    3.4.3 装配工艺结构模板定制  37-42
    3.4.4 装配工艺规划  42-47
  3.5 装配工艺仿真  47
  3.6 本章小结  47-48
第四章 基于工艺模型的可视化装配仿真  48-58
  4.1 引言  48
  4.2 虚拟装配技术  48-49
  4.3 飞机装配仿真  49-51
    4.3.1 装配序列规划  49-50
    4.3.2 装配路径规划  50-51
  4.4 面向工艺模型的仿真  51-54
    4.4.1 飞机装配仿真流程  51-52
    4.4.2 仿真的主要内容  52-54
    4.4.3 基于仿真问题的解决方法  54
  4.5 仿真实例-中机身自动化仿真  54-57
    4.5.1 中机身结构简介  54-55
    4.5.2 装配实施过程  55-57
  4.6 本章小结  57-58
第五章 数字化装配工艺规程的生成  58-73
  5.1 引言  58
  5.2 二维AO 的编写过程  58-60
  5.3 数字化装配工艺规程（三维AO）  60-72
    5.3.1 三维AO 的组成元素  60
    5.3.2 轻量化模型特点  60-61
    5.3.3 轻量化三维附图、三维仿真动画的需求分析  61-63
    5.3.4 DPE 二次开发  63-66
    5.3.5 三维AO 的实现过程  66-72
  5.4 数字化装配现场应用  72
  5.5 本章小结  72-73
第六章 结论与展望  73-75
  6.1 总结  73-74
  6.2 展望  74-75
参考文献  75-79
致谢  79-80
攻读硕士学位期间发表的学术论文及参与课题  80

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中图分类: > 航空、航天 > 航空 > 航空制造工艺 > 飞机制造 > 飞机装配
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