直升机数字化装配工艺设计与三维AO构建

The design of digital assembly process and threedimensional AO for helicopterLI Zhi-hua ，ZHONG Zhi-wei ，W ANG Xing-qi ，W ANG Yi-gang(1.School of Mechanical Engineering，Hangzhou Dianzi University，Hangzhou 3 1 00 1 8，China；2.School of Computer Science，Hangzhou Dianzi University，Hangzhou 310018，China)Abstract：The procedure of aircraft assembly process planning and the management of process da-ta are key issues in the field of aircraft digital manufacturing.On the basis of the technology ofmodel-based definition，the method of digital assembly process planning and three-dimensional as-sembly order building for helicopter was proposed. W e optimized the digital assembly processplanning，realized AO text output automatically and reduced assembly order writing cycle by CUS-tomization and script development of DPE software. M eanwhile，the integrated development ofthe DPE with 3DVIA Composer software enabled US to establish three-dimensional AO，thereforea foundation for assembling field visualization is laid and the lack of lively and intuitive in the tra-ditional assembly order on assembly field is addressed。

Key words：assembly process planning；assembly process simulation；three-dimensional AO近年来，随着计算机软件技术、信息化技术的快速发展 ，数字化成为国外航空制造业新的发展方 向，全数字化的三维设计及工艺技术在飞机制造业 中得到了深入应用.国内在航空制造业数字化技术方面也展开了大量的研究工作，并取得了-定的成绩，但是产品三维数字化模型并没有贯穿于整个直升机数字化制造过程中。

目前，在整个直升机制造过程中，三维数字化模型不能直接用作工艺规划和指导生产的依据，往往需要转化为二维工程图纸，并结合具体工作指令的文字叙述来实现装配工艺文件的编制，即二维的AO.在实际现场装配过程中，当出现装配干涉而需要返工时，则要重新更改设计方案.由于三维设计方案的修改与变更不能带来二维图纸的实时更新，需要设计人员重新转化为二维图纸并发布新的数据，效率很低，往往还会造成数据的不-致，不利于后期收稿 日期 ：2012-08～14。

基金项目：国防基雌研计划项目(A3920110002)；浙江省 自然科学基金资助项 目(Yl100901)。

作者简介：李志华(1966-)，男，江西吉安人，博 士，副教授 ，从事数字化设计 与制造、多领域建模 与仿 真等研究，E-mail：D98LZH###263.net。

第 2期 李志华，等：直升机数字化装配工艺设计与三维 AO构建图 3 数 字化装配工艺设计 与三维 AO构建 的方法Fig.3 The method of digital assembly process and three-dimensional AO2.3 动力舱装配仿真根据划分好的工艺分离面，在 DPM 中制作装配仿真动画，通过仿真动画的制作，模拟动力舱的总体装配，以验证装配工艺分离面划分的可行性与正确性，以此进-步优化工艺分离面的划分。

2.4 部件装配顺序的确定通过 仿 真验 证 并 进 - 步 优 化 后 ，在 DPE 的Process节点下对各工艺部件进行装配流程设计，确定部件的装配顺序.将每个 Process节点与对应的Product和 Resource相关联 ，最后 编写动力舱协调方案 ，并确定 AO号。

2.5 工装的设计根据工艺分离面的划分，确定工装的夹紧器、定位器的结构形式，在 CATIA中完成具有 MBD数据结构的工装数模。

2.6 详细工艺设计在协调方案的基础上，确定产品的安装顺序，明确具体的装配定位方法和装配步骤 ，进行 AO工序的详细设计，关联工序所对应的零件与工装，完成AO的编写。

2.7 部件装配仿真在完成 AO编制的基础上 ，在 DPM 中进 行部件、工装的详细装配仿真，以验证 AO编写的合理性.仿真结果以仿真报告的形式提交给设计部门，以便对产品和工装作进-步优化。

3 装配工艺设计的优化对于上述装配工艺设计方法 ，作者还在下 面 3个方面作 了优化。

3.1 基于 DPE的客户化定制直升机装配工艺设计有 自己的规 范，不同企业之间也有很大的差异，这些差异主要 表现在装配结构树的层次关系、属性信息等方面.在 DPE中，可以根据不同的客户需求来制定装配工艺结构模版，以方便、简化装配工艺设计，这就是 DPE的客户化定制。

PPR结构树有 3种不同的节点 ，分 别为 Prod-uct节点、Process节点和 Resource节点.不同节点第 2期 李志华，等：直升机数字化装配工艺设计与三维 AO构建 · 125 ·5 总 结本文在基于模型定义技术的基础上，提出了直升机数字化装配工艺设计与三维装配指令 Ao构建的方法.运用该方法 ，在中航工业某厂成功实现了某型号直升机动力舱的数字化装配工艺设计与三维AO的输出，优化了数字化装配工艺设计过程，缩短了装配指令的编写周期，较好地解决了传统装配指令对装配现场指导不生动、不直观等问题，为装配无纸化的实现奠定了基础。