基于模型定义的大型客机数字化装配工艺规划技术研究

摘要

国外先进航空制造企业在最新研制的民用飞机上全面采用了基于模型定义(Model Based Definition,MBD)制造技术,工程设计部门不再给出工程图纸,用集成的三维实体模型来完整表达产品定义信息,三维模型成为生产制造过程中的唯一依据,这有利于降低协调成本,提高制造质量,实现设计和制造的全面并行,缩短研制周期,但这也对目前以二维图纸为信息载体的传统工艺设计模式带来了巨大的冲击。在这种情况下,处于下游的工艺设计部门如何适应和应对这种变化,通过怎样的流程修改,管理手段的变更,系统工具的升级,以适应MBD应用对工艺设计带来的工作环境和工作方法上的变化。
　　本文以飞机制造中装配工艺文件设计和规划为研究对象,对模型定义下的飞机数字化工艺设计模式、过程、方法等进行了研究,主要工作如下:
　　(1)提出了面向制造的工艺信息建模方法,通过在MBD模型中添加工艺信息和创建工艺衍生模型的方式,实现工艺信息的集成建模。
　　(2)建立了将EBOM上的零组件挂接在装配大纲(Assembly Outline, AO)部件或工艺组件下的MBOM构建方式,实现了MBOM快速、有效地构建与管理。
　　(3)构建了集文字、图片和动画于一体的三维装配大纲(Assembly Outline, AO)的信息组织结构,形成了面向装配现场的工艺信息表达方法。
　　(4)在产品数据管理系统的基础上搭建了数字化工艺设计环境,验证了MBOM重构与管理、装配工艺设计与管理、装配工艺仿真、工程更改等技术的合理性和可行性,实现了基于模型定义的飞机装配工艺设计和规划,提高了技术准备的效率和准确度,为C919大型客机全面实现数字化制造奠定了基础。

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第一章 绪 论

1.1课题目的与意义

1.2数字化工艺设计技术的国内外研究现状

1.3国内数字化工艺设计中存在的问题

1.4本文内容与章节安排

第二章 基于MBD的数字化工艺设计模式

2.1引言

2.2国外数字化工艺设计模式研究

2.3大型客机数字化工艺设计模式

2.4本章小结

第三章 数字化工艺衍生模型

3.1引言

3.2工艺衍生模型创建

3.3工艺衍生模型更新

3.4工艺模型命名规则

3.5工艺模型管理中的注意事项

3.6本章小结

第四章 MBOM构造与管理

4.1引言

4.2 MBOM及其数据结构

4.3 EBOM向MBOM的转换

4.4 MBOM的管理

4.5本章小结

第五章 数字化装配仿真技术及其应用

5.1引言

5.2数字化装配仿真及其存在的问题

5.3仿真数据管理

5.4典型的数字化装配仿真方法

5.5 MBD环境下的现场可视化技术

5.6本章小结

第六章 大型客机数字化工艺规划实现

6.1引言

6.2 MBOM的重构与管理

6.3数字化装配工艺设计与管理

6.4装配工艺仿真

6.5工程更改过程

6.6本章小结

第七章 总结与展望

7.1总结

7.2本文的不足与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文