基于模块化设计的柔性装配工装关键技术研究

在飞机柔性装配工装设计制造过程中引入模块化设计技术能够极大地促进飞机柔性装配工装的发展。对模块化设计的关键技术——模块化设计流程、专用模块设计、通用模块设计和模块接口设计进行了详细的阐述,并根据壁板组件柔性装配工装、襟翼柔性装配工装等的设计实例,介绍了模块化设计在飞机柔性装配工装设计中的具体应用,以期对基于模块化的柔性装配工装设计提供参考。     

基于工艺优化的机身壁板自动钻铆预装配柔性工装设计

为降低机身壁板自动钻铆前的定位误差，设计一套适用于自动钻铆的机身壁板预装配工装。对机身壁板的预装配工装进行柔性化和模块化设计，使机身壁板的预装配工装满足不同型号机身壁板预装配工作要求，并适用于机身壁板的自动钻铆工作。应用遗传算法优化预装配工装小围框的各梁截面尺寸，以减轻小围框的质量，减轻自动钻铆机托架的承载质量。在完成机身壁板预装配后，可以将预装配工装整体安装在自动钻铆机的托架上，避免二次定位环节，提高机身壁板的加工效率与质量。     

翼身对接自动制孔法向调姿的设计与分析

简要分析了现有轻型自动制孔系统的工作特点以及翼身对接下壁板装配制孔的作业需求,提出了一种基于串并联机构的翼身对接自动制孔系统。根据该系统制孔装置对对中和调姿的双重要求,设计了一种5自由度法向调姿机构;为实现对孔点外法矢在线检测,设计了一款由"一图像对中传感器和三个激光位移传感器"构成的法矢检测装置。通过对法向调姿机构的工作精度分析和应用实例的运动仿真,验证了该研究成果用于工程实践的可行性。     

基于数字孪生的航空壁板制孔位置实时监控研究

航空壁板盲制孔过程中,因受夹具装夹的影响,壁板产生一定量的变形。为了能够实时获取并显示壁板变形后的制孔位置数据,驱动机械臂到达精确的制孔位置,基于“虚实结合,以虚控实”的思想,提出一种基于数字孪生的航空壁板制孔位置实时监控系统。搭建基于数字孪生的五自由度机械臂制孔状态监控系统结构模型,阐述系统的架构;对数字孪生系统框架的关键技术进行分析;最后,以实际五自由度机械臂制孔为例,对搭建的数字孪生制孔系统的可靠性进行验证。结果表明：该数字孪生制孔系统具有良好的稳定性与有效性。     

钛合金整体壁板T型接头双作用激光焊接系统设计

为了提高飞机壁板结构的蒙皮和加强筋之间的焊接质量,减少蒙皮的焊接变形,设计了钛合金整体壁板T型接头双作用激光焊接系统。系统采用标准工业激光焊接机器人,双光束激光焊接方法并辅以外部纵向水平驱动轴机构的方案,结构简单,成本较低,可有效的提高焊接质量和速度。通过对工艺参数分析并进行实验,得到了良好的焊接样品,满足了飞机蒙皮焊接的质量要求,有效提高了飞机的隐身和降噪性能,完善了国内双激光焊接平台焊接长桁蒙皮结构机身壁板的技术。     

基于PDM的装配工装设计及管理系统研究

PDM与CAX的紧密集成程度是评价其优秀性和高可用性的一个重要指标。文章分析阐述了基于PDM系统的装配工装设计及管理系统的设计流程，以及工装系统与PDM系统的集成方法，详细介绍了一个实用化的基于PDM系统的工装设计及管理系统。该系统采用基于实例、参数化和工程图自动生成的设计手段实现工装的快速设计。系统是架构在MFC强大的用户界面功能和ORACLE9I关系数据库技术以及三雏软件Pro／E的二次开发工具包Pro／Toolkit基础之上的。     

液压机特大型螺母装配工艺及旋转托盘工装设计

本文介绍一种用于特大型螺母的装配工艺及安装用的旋转托盘机构的设计,该机构结构简单,方便灵活,省时省力,该机构不仅节约了成本,降低了劳动强度,还提高了劳动效率,准确可靠,是一种新型的装配工装。     

基于VB 6.0的轻合金带筋壁板挤压模具CAD系统开发

开发了基于VB6．0环境的带筋壁板挤压模CAD系统,介绍了系统的总体设计方案以及主要功能模块：用户界面模块、绘图打印模块、数据管理模块等。使用该系统只需选择壁板的型号,系统就会自动设计零件的挤压模具并绘制出三维图形,提高了设计的效率。     

大型液压挖掘机闭式回转系统研究

针对大型挖掘机回转液压系统能量浪费较大的问题,以某企业CED1000-7挖掘机为研究对象,在研究其传统开式液压回转系统能量损耗的基础上,分析该系统原理,设计出闭式回转系统。通过闭式回转系统模型搭建、理论计算和AMESim软件仿真,得出挖掘机闭式回转系统仿真曲线,验证该闭式回转系统较开式回转系统节能1 195.5kJ。     

CAAPP系统中装配工序图自动生成的研究

装配工序图的自动生成是计算机辅助装配工艺设计（ＣＡＡＰＰ）中的一个关键技术。本文介绍了基于典型装配副的装配工序图自动生成系统，这是已开发成功的面向数控车床主轴箱的计算机辅助装配工艺设计系统的重要组成部分。该系统利用由装配工艺信息描述产生的数据文件和装配工艺规划产生的工艺工件，实现了装配工序图的自动生成。     

飞机薄壁零件装配偏差建模与仿真分析

为了准确有效地实现飞机薄壁零件装配偏差预测与控制,提出一种飞机薄壁零件装配偏差建模与仿真分析方法。根据飞机薄壁零件装配工艺过程,考虑零件制造偏差、工装夹具偏差和装配变形,基于确定性定位法和影响系数法建立装配偏差模型。在此基础上,基于蒙特卡洛法对装配偏差模型进行仿真求解,根据偏差源敏感度进行装配偏差优化。以某型飞机机身壁板装配偏差分析为例,验证了所提方法的有效性。     

焊接夹具变型设计主模型构建方法

针对目前变型设计主模型构建过程中手工梳理设计参数时存在的效率低下、易产生人为误差等问题,提出了结合复杂网络理论的焊接夹具变型主模型构建方法。通过构建尺寸约束网络,实现夹具内不同元件、结构间的尺寸关联;以尺寸约束网络中节点、度的特性为依据,自动计算并发布夹具结构的驱动尺寸参数;同时开发了与计算机辅助设计软件集成的变型设计主模型构建系统,提高了变型设计主模型构建效率和质量。以飞机环控散热器总装焊接夹具主模型构建为例,验证了文中所提方法的可行性。     

多点技术在飞机板类部件制造中的应用

多点技术是一种机电一体化的柔性制造技术,其核心是高度由计算机控制的基本体单元。多个基本体单元紧密排列在一起,构成型面可变的多点模具,用于板类零件成形。由于多点模具型面可由计算机任意调整,可代替传统模具用于不同形状的飞机板类部件的对压成形、蒙皮拉形等。基本体单元按照一定距离排列在一起,构成多点柔性工装,不仅可用于飞机大型板类零件成形后的测量、切割等操作的支撑与定位,还可用于飞机部件的柔性装配过程。应用多点技术,可以实现飞机板类部件生产过程的数字化。     

一种蜂窝板装配机械手用新型柔性夹具研制

针对尺寸多样、低刚度和易损性等特性导致蜂窝板自动搬运较为困难的问题,设计一种基于可调环的装配机械手用新型柔性夹具。分析蜂窝板夹具性能的特殊要求,并在此基础上提出一种基于线绳环的柔性夹具概念。在静态几何形状环的基础上,进一步设计一种具有可调环的柔性夹具。为了进一步提高灵活性,还设计了相匹配的组合模式环控制方法,以有效改变环的几何形状。最后,制备了由6个环构成的原型并进行了测试,以确定不同蜂窝板的最佳夹持参数以及量化夹持力。研究结果表明：对于0.7 mm绳和1 mm绳,夹持力都先增加到最大,然后又减小,证实了环尺寸与行程相关的假设。其中,0.7 mm绳不会损坏任何材料,具备了更大的灵活性。在不造成损坏的条件下,该柔性夹具可有效适用于各种类型蜂窝板的自动化夹持,具有较高的灵活性和灵敏度。     

飞机蒙皮的数字化成形制造技术

数字化成形制造技术在航空制造领域的不断推广和应用,使飞机蒙皮从传统的经验型向科学型制造模式转变。飞机蒙皮数字化成形工艺是一个综合CAD工艺设计系统、CAE仿真分析、数控柔性工装、数字化测量和CAM数控成形技术的数字化生产制造技术。文章阐述了蒙皮数字化成形工艺中各个环节的关键技术以及相互之间的关系,并研制开发了相关的软件、算法和柔性工装,构建了一个完整的飞机蒙皮数字化成形工艺体系,为进一步推动蒙皮制造的数字化、柔性化水平提供了技术支持和保障。     

半智能化夹具设计工程数据库的研究

对用于半能化夹具设计的工程数据库进行了探讨，担子同工程数据库的体系结构、数据结构和实现方法。加基于特征层次对夹具元件进行描述，能较好地支持人元件智能化选择和自动化装配。     

加工工艺对7075铝合金紧固孔表面形貌和组织的影响

为研究加工工艺对7075－T7351铝合金飞机装配紧固孔表面质量的影响，通过扫描电子显微镜和光学显微镜，分别对5种不同制孔工艺所产生的表面微观形貌和表层组织变化进行了观察和分析。结果表明，钻扩散多步慢进给工艺和一步复合制孔工艺所加工出的表面，平整、光滑、加工缺陷少、晶格变形小、变质层薄；而其它工艺条件下，孔表面微观形貌复杂、加工纹路紊乱、表面缺陷多、晶格畸变大，变质层厚，这些加工状况，对紧固孔的装配性能和疲劳寿命都有很大的影响。     

网络环境下组合夹具虚拟装配平台的构建

基于网络的虚拟装配是实现产品网络化设计制造的一项重要技术.为了在网络环境下实现组合夹具的交互式虚拟装配,运用VRML与Java相结合的技术,构建了组合夹具交互式、网络化虚拟装配平台.研究了组合夹具网络化虚拟装配中的相关关键技术,包括夹具元件及装配模型的创建与优化处理、Java实现对夹具VRML场景的实时、交互控制等.给出了创建组合夹具虚拟装配平台的具体实现方法,通过实例验证了装配平台的可行性.研究工作为基于网络的虚拟装配技术走向实用化作了有益的探索.     

高速列车组焊柔性化自动焊接夹具系统设计研究

以国内铝合金高速列车车体型材组装焊接为研究对象,设计出适用于组焊高速列车各种型材板的柔性化自动焊接夹具系统.实现了铁路用柔性焊接夹具的国产化,打破国外对这一领域的垄断.本系统实现了对不同型号高速列车不同型材的组装焊接,可完成对高速列车车顶、车底、侧墙、以及平顶圆顶对接等功能.在真正意义上实现了高速列车型材焊接夹具的柔性...