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基本信息

HB/Z 20007-2011
《飞机数字化预装配通用要求》实施指南
Implementingguideofthegeneralrequirements fordigitalpre-assembly(DPA)ofairplane
2011-07-19
2011-10-01
有效
张开富;曹平;郑朔昉;夏晓理;
中国航空综合技术研究所;西北工业大学;
中国航空工业集团公司
中国航空综合技术研究所
国家国防科技工业局
【范围】 本指导性技术文件对HB7803-2006《飞机数字化预装配通用要求》条文进行了展开说明,并给出 了主要实施要点和相关示例。 本指导性技术文件适用于在飞机研制过程中进行数字化预装配技术的应用。
【与前一版的变化】

包含术语

数字化预装配(DPA)对零组件的三维数字模型进行装配分析与模拟的过程。该过程包括对产品进行装配体分析、装配过 程规划、装配公差分析与综合等,并且是一个循环迭代的过程,以完成装配干涉检查、运动分析、装配 公差分配等。 说明: 数字化预装配的主要任务包括装配建模、装配体分析、装配过程规划、装配公差分析与综合,通过 循环迭代实现预装配优化。数字化预装配的结果包括:干涉或间隙检查和运动机构分析报告,产品装配 顺序和路径报告,零组件装配过程仿真分析报告以及装配公差分配方案。 所谓循环迭代是指数字化预装配过程的正向装配分析与模拟、反向反馈更改(包括零组件的设计更 改和装配过程规划更改),形成闭环循环的装配设计,最终获得最优化设计的装配体。
装配约束两个三维数字模型之间的装配几何定位关系。 说明: 装配约束的类型包括:面贴合约束、同轴约束、偏置约束、角度约束、坐标系约束等。装配约束的 目的是为了保证两两装配体之间具有确定的相对位置关系,可能使用一种或多种约束,如果装配体的六 个自由度完全被约束就可以确定装配的相对位置,这种约束被称为饱和约束,但是一个自由度被约束两 次及两次以上被称为过约束,自由度未被约束称为欠约束。过约束、欠约束都不能确定装配体之间的几 何定位关系。 定义装配约束一般包括:选取需要约束的装配体;选取装配体上需要约束的特征;定义相应的约束 类型和约束参数;判定装配约束的饱和状态。
装配体零组件按照坐标系或装配约束的要求装配形成的上一级几何实体,可以是组件、部件甚至是产品。 说明: 飞机产品是由成千上万的零组件组成的装配体,飞机可以分解为若干部件,部件可进一步细分为若 干组件,每一级实体都可以称为装配体。
装配模型描述各零组件及其装配层次关系、装配空间几何位置关系、装配约束关系和装配优先关系等信息的 集合。 说明: 装配模型可以支持产品从概念设计到详细设计,并能完整、正确地传递不同装配体设计参数、装配 层次关系、装配几何关系、装配约束关系和装配功能关系等装配信息。建立装配模型的目的在于完整地 表达产品装配信息,一方面支持装配设计;另一方面支持装配规划、仿真、分析和评价。
模装当完成零件数字化定义后,将零件的数字模型按照坐标系的要求装配成装配体,并完成模型之间的 干涉检查、机构运动分析等的过程。 说明: 模装过程由设计员在装配体设计过程完成。所谓静态干涉是指产品进行装配时装配体模型之间在空 间上与其他物体存在重叠或交叉,设集合A、B表示两个零组件的实体模型,在装配空间中如果 AB=ΦI ,则不存在静态干涉;如果AB≠ΦI ,则存在静态干涉。
装配过程规划对产品中各零组件的装配顺序、装配路径、装配过程仿真进行分析和计算,并检查、分析和处理装 配过程中出现的干涉、碰撞等问题,最终获得合理的装配顺序和装配路径。 说明: 装配过程中出现的干涉、碰撞等通常被称为动态干涉、碰撞。所谓动态干涉、碰撞就是装配体沿着 装配路径运动过程中模型与其他物体发生碰撞。设集合A、B表示两个零组件的实体模型,在装配过程 中任意时刻t时如果 tt ABΦ I= ,则不存在动态干涉、碰撞;如果≠Φ tt AB I ,则存在动态干涉、 碰撞。 装配过程规划一般包括:规划或定义零组件的装配顺序;规划零组件的装配路径;分析、仿真零组 件按照装配顺序和装配路径的装配过程,检查装配过程的静态干涉、动态碰撞等;根据分析、仿真结果 修改优化装配顺序和装配路径。
装配顺序规划对产品中各零组件的装配顺序进行分析和计算,获得最合理的装配顺序的过程。 说明: 装配顺序规划是指对产品中各零组件的装配顺序进行分析和计算,获得最合理的装配顺序的过程。 所谓装配顺序是指零组件的装配先后次序,存在并行装配顺序和串行装配顺序。 装配顺序规划一般包括:规划或定义零组件的装配顺序;优化装配顺序;获得装配顺序图表。
装配路径规划对产品中各零组件的装配路径进行分析和计算,获得合理的装配路径的过程。 说明: 零组件在装配路径上的每一个位置都由六个自由度唯一确定,零组件在装配路径中的位置由三个平 动自由度:X轴、Y轴、Z轴;零组件在装配路径中的位姿由三个转动自由度:绕X轴旋转、绕Y轴 旋转、绕Z轴旋转。 装配路径规划一般包括:规划或定义零组件的装配路径,获得每个装配体在装配空间中的位置和位 姿;优化装配路径;获得装配路径图表。
装配过程仿真在计算机虚拟环境下,对产品的装配过程进行模拟的过程,其中主要完成对装配过程的检查、分析 和处理等。 说明: 装配过程仿真是指利用计算机图形学和仿真技术,以直观的可视化方式展示产品的实际装配过程, 并能通过干涉检验等手段,适时检查产品的可装配性;通过人机交互调整和控制装配体的位姿,改进产 品的可装配性。对装配仿真的应用主要集中在两个层次:装配过程的可视化和干涉检测、基于虚拟现实 技术的数字化产品预装配。前者直观展示产品装配过程,并提供全过程的干涉检测和可装配性分析;后 者通过视觉、听觉和触觉,使操作人员感知产品装配过程和效果,甚至可以进一步分析装配工人作业的 人机工效。
装配公差建模建立装配体中零件公差、装配配合关系及其相互关联的数字化模型的过程。 说明: 装配公差建模以装配模型为基础的,利用软件对装配模型进行装配公差定义,主要是为了支持装配 公差分析和综合。
装配公差分析对包含零件误差与装配公差的产品装配模型进行分析,检验公差设计的合理性的过程。 说明: 公差分析即通过选用合适的计算方法对包含零件误差与装配公差的产品装配模型进行分析,检验公 差设计的合理性。公差分析的关键环节是尺寸链分析,它包括尺寸链生成、计算和组成环公差调整、公 差设计优化等。
装配公差综合通过综合考虑生产成本、功能要求、加工工艺性等因素,生成优化的公差控制信息,最终实现公差 分配决策的过程。 说明: 结合生产成本和制造知识,生成优化的公差控制信息,最终实现公差分配的决策,其目的在于使制 造成本达到最小。

引用文件/被引文件

航空产品CAD文件管理规定
ATIA文件命名
基于CATIA建模要求第2部分:坐标系
飞机数字化预装配通用要求

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飞机维修品质规范飞机核硬度维护的一般要求
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单座和串列双座固定翼飞机座舱布置

包含图表

某型飞机装配区域划分
飞机数字化预装配流程
CATIAV5装配环境设置
图3(续)
飞机机体坐标系
局部坐标系
装配约束类型示意图
CATIA的装配约束类型
命名基本构成
CATIA装配体的物理属
装配模型的-般形式
方向舵框架装配层次结
飞机方向舵
飞机方向舵零件功能表
常见定位关系图
装配方向定义
CATIAV5操作零件自由
连接方法列表
表2(续)
层次性装配关系模型
装配路径规划示例
DELMIA下装配工艺仿真
装配公差分析与综合的
0公差信息组成
公差建模示例
尺寸链构建的-般流程
数字化预装配支撑系统
某装配体的连接图模型
装配体的连接图模型
飞机装配层次模型
虚链结构
采用差值法建立并行性
构造装配顺序的稳定性
采用差值法建立重定向
装配重定向
用差值法建立其聚合性
装配聚合性
三角模糊数
其位置准确度的模糊集
采用模糊评判法建立对
建立因素集
因子集
x比y的重要性标度
对各目标进行综合评价
某机机身中段装配顺序
由专家评分结果得判断
求解权重因子
公用属性值
当前装配顺序对应的装
稳定性指标
重定向性指标:
聚合性指标:
计算综合评价指标:

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