前言:中文期刊網精心挑選了裝配工藝設計范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。
裝配工藝設計范文1
關鍵詞:直升機產品設計與工藝;裝備并行設計
引言
直升機制造技術一直在不斷革新,近年來更是發生了根本性變革。傳統直升機制造方法大多為設計成型模板,然后根據模板進行零件、樣件的制作和裝配,而現在的制造技術已經更多趨于數字化,樣機制作、裝配技術等都已與計算機技術相聯系。雖然新技術的應用對于直升機制造有很大的推動作用,但同時也要求了更高的工裝設計和制造技術。作為有高技術含量的產品,當采用新技術時,即代表舊有技術即將過時,所以在設計思想、技術和方法方面都需要相關人員有質的轉變,只有接受直升機制作新技術的復雜化和綜合化,才能做好轉變工作。
傳統的直升機產品設計與工藝裝備設計的分隔界面非常嚴格。直升機產品新研型號在論證總體方案之后,進入具體產品設計,完成對產品的詳細設計后,制造廠工藝部門分解制造任務,并促使生產車間提出工裝訂貨,由工裝生產單位進行制造。
直升機的設計和生產過程分以下幾個階段:
①根據對直升機的基本要求進行概念設計;②當概念設計通過后,開始對直升機布局進行總體設計,并對主要零件結構等進行分別設計;③總體設計完成后,要對直升機工作時的各項參數、性能規劃、對工裝的要求等進行詳細的設計,最后以設計圖紙作為結論。這是直升機設計方面最重要的階段;④在正式生產前要試制產品,并進行試驗;⑤試驗通過后可以將設計定型;⑥生產定型階段;⑦進入生產階段,即制造廠商開始制造直升機,工裝部門根據圖紙分配給各個生產車間工裝任務,由其制造其中一部分,最后將各個部分進行組裝成型。
在直升機整個外形和結構設計完成之后,直升機制造單位的工藝主管人員依照產品各部分裝配組成情況制訂工藝方案,依據產品設計所發放的產品圖紙與相關信息,確定對各類工裝的需求,隨后工裝設計單位分派具體的工裝設計任務。另外,在設計過程中為保證工裝的剛度和強度,工裝設計人員還要依照經驗增加保險系數,還要進行產品與工裝、工裝與工裝、產品與產品的靜動態干涉檢查。
2.直升機裝配工藝設計的主要內容
直升機裝配工藝設計是一個“自頂向下,逐步求精”的過程,構成直升機裝配工藝設計的基本單元是部件的裝配工藝設計,貫穿于直升機設計、試制和批生產的全過程,為部件裝配提供工藝技術上的準備。部件裝配工藝設計在直升機設計、試制階段的工作重點雖然不同,但其主要內容為:①劃分裝配工藝分離面;②為確保裝配的互換協調性與準確度,選擇合適的工藝方法;③確定各裝配元素之間交接供應技術狀態;④確定裝配定位方法及其基準;⑤選定設備、工具和工藝裝備;⑥裝配順序的確定,包括工步、工序及各組成元素之間的先后關系;⑦零件、標準件和材料的配套;⑧工作場地的工藝布置。
3.直升機產品設計與工藝裝備并行模式的形成
傳統直升機設計方法采用串行方式進行,一旦某個環節出現錯誤,必須按順序返回上一層重新進行相應工作,明顯增加了時間成本與設計人員的負擔。而在引入數字化技術后,直升機的設計工作就由串行變為并行,結構設計、總體設計、工藝設計等可以同時進行,并可以實時制定每一個產品的信息模型,在提高設計效率和質量的同時降低了研制成本。
受直升機事業的發展及周期短、型號多等的影響,傳統的廠所獨立的直升機研制模式已經無法滿足需要,一定要通過信息化手段,采用多廠所協同、聯合研制的新體制,建立一個統一的協同研制環境。協同工作平臺作為管理與產品和生產有關的信息與過程,是實現直升機工裝設計與產品設計并行的關鍵中介,是解決目前問題的最優方案,也是工業生產需求與企業計算機信息化發展到一定階段的必然結果。從而以協同工作平臺為媒介,規范的三維數字化設計、并行設計為主線的全新數字化設計模式應運而生。
4.傳統設計流程與現行并行工程設計方法存在的不足
經過多年的直升機制造實踐,傳統設計方式已經形成了比較成熟的理論和相應的規范,這樣在直升機設計時就有了更多的參考。但是,這種設計方法采用串行方法設計直升機,每一步驟都很繁瑣,當完成幾個步驟后,不但耗費了大量時間,而且設計人員也會感到疲憊,從而影響以下步驟的設計質量,這種問題在傳統直升機設計中不可解決。
采用CAD技術對直升機全機外形和內部結構數字化模型的建立,傳統的工裝設計方法暴露出工作效率低、設計質量欠佳和制造周期長等弱點。CAD系統應用到裝配工裝設計這個專業性很強的領域仍然存在很多不足,主要表現在:第一,不能完全滿足工裝設計思路。第二,由于直升機零件的規格、尺寸等并不是一成不變,即找不到標準模型,所以只能二次開發軟件進行具體工裝的三維數字化定義,效率還是達不到人們的期望。
工裝設計變更一般分為兩種:第一,對于直升機相應部件的尺寸更改,工裝設計時相應的結構、位置等也要更改。第二,直升機內部一個小零件的增加、刪除或者形狀的改變都可能導致總體設計的改變,這時工裝布局結構就要重新設計。
5.結束語
通過將直升機產品設計、工裝設計的并行性和串行性相比之后, 我們會發現并行方法大大優于傳統串行方法, 不但節省時間成本,而且能夠提升直升機質量,并行性設計方法會是以后很長一段時間內的主流方法。以并行設計的協同來緊密連接設計單位和制造單位,共同協作完成新產品研制任務,在協同的基礎上強調設計中的標準化作業,更加注重效率與質量,這對于縮短產品研發周期,快速相應市場的需求,降低研制成本,提高產品的核心競爭力都有著十分重要的意義。所以, 各個企業、單位都要與時俱進,積極跟蹤新技術、新方法,不斷探索創新新的直升機設計、制造技術,從根本上提升自身的競爭力。
參考文獻:
[1]楊艷.分析直升機產品設計與工藝裝備并行設計方法[J].科技資訊,2014,12:64.
裝配工藝設計范文2
因為力矩電機的轉子具有強磁場,所以要求裝配場地內必須清潔,不能有灰塵、毛絮、雜物等,特別是要對力矩電機的定子和轉子進行清潔防護,以保證圓環形力矩電機的裝配和使用精度。裝配前要對與之配合的機械零部件進行清潔,不允許殘留鐵屑等雜物,并將與裝配無關的鐵質零件和工具移出裝配區域。禁止用力拖拽電纜,電纜出線端部要做好絕緣處理。操作人員需將手表、手機及金屬飾品等取下,放置在安全區域內,防止由于強磁性而損壞。
2定子的裝配
我公司選用的力矩電機定子外徑φ2300mm,由于直徑過大制造和運輸比較困難,所以將整圓均勻分成9塊進行組合安裝。安裝定子時首先將9塊定子進行編號,并按順序放置在機械部件的安裝位置上,做好把合螺釘孔的裝配標記。裝配時要保證定子上的冷卻水孔與機械部件上的冷卻水孔對正,以保證能對定子進行正常的水冷卻,確保力矩電機的正常工作。定子內圓面與機械部件的垂直定位面保證0.04mm的間隙,并控制每塊定子之間的間隙均勻,間隙值約為0.4mm左右。在緊固定子把合螺釘前要將防水密封圈安裝在定子的密封槽內,注意槽上的棱角,避免劃傷密封圈,影響密封效果。緊固把合螺釘時要求使用力矩扳手,鎖緊力矩約為83Nm,按40%、70%、100%分3次進行鎖緊,鎖緊后配作銷釘孔,裝入銷釘。在定子的整個裝配過程中必須注意裝配環境的清潔,避免鐵屑等雜物吸附在定子上損壞線圈,如果有鐵屑等雜物已經吸附在定子上,可以使用橡皮泥將其取下。
3轉子的裝配
我公司選用的轉子外徑同樣為φ2300mm,與定子一樣,為了制造和運輸的方便,轉子也將整圓平均分成12塊進行組合安裝。因為轉子具有強磁場,所以每塊都帶有N極和S極標志,并且在安裝時必須N極和S極交替分布。裝配時轉子內圓面與機械部件的垂直定位面之間保證0.15mm間隙,這比定子間隙值要大一些,同時控制每塊轉子之間間隙均勻,約為0.4mm左右,這與定子要求相同。鎖緊轉子把合螺釘時同樣要求使用力矩扳手,鎖緊力矩約為83Nm,按40%,70%,100%分3次進行鎖緊,鎖緊后配作銷釘孔,裝入銷釘。因為轉子具有強磁場,所以在裝配過程中更要注意裝配環境的清潔,特別是永磁片部分更要注意保護。如果有鐵屑吸附到轉子上同樣可以使用橡皮泥取下,如果工具吸附上用手很難直接取下,這時可以使用木楔塊和錘子進行輔助,將工具與轉子進行分離取下。在存放轉子時注意不能疊放。
4定子和轉子的組裝
裝配工藝設計范文3
關鍵詞:石油化工;裝置;蒸汽管道;設計
中圖分類號: S611 文獻標識碼: A
1、引言
伴隨當前我國社會經濟的高速發展,石油化工行業取得了顯著的進步。對于石油化工工藝裝置中的蒸汽管道來說,它是石油化工裝置之中比較重要的公用工程管道,包括有蒸汽管道以及蒸汽凝液管道等等。石油化工工藝裝置中的蒸汽管道具有高溫和汽液兩相流等特點,所以,在對蒸汽管道以及蒸汽凝液管道配管進行設計時,不僅僅應該考慮到它的經濟合理性和整齊美觀性,還應該要滿足蒸汽管道的應力計算要求以及蒸汽管架的設計要求。只有充分考慮到這些因素的話,才可以保證蒸汽管道配管的設計,做到既經濟實用同時又安全可靠。
管廊上蒸汽管道的設計
為了可以較好地討論管廊上蒸汽管道的設計,就以1000 kt/a乙烯裝置作為實例進行分析。1000 kt/a乙烯裝置主要由3橫2縱5條管廊組成。3 橫管廊可以分為四層管廊,分別是EL5. 500、 EL8.500、EL11. 500、 EL14. 500??v管廊則設置為四層管廊,分別是EL7. 000、EL10. 000、 EL13. 000、EL16. 000。依據管廊配管設計的規定,管廊的一層、二層布置工藝物料管道,三層布置公用工程管道,第四層布置火炬管道以及電氣、儀表電纜槽板。而蒸汽管道屬于公用工程管道,處于縱橫管廊的三層。1000kt/a乙烯裝置之中總共有4種壓力等級蒸汽,分別是超高壓蒸汽(13MPa)、高壓蒸汽(4MPa)、中壓蒸汽(1.6MPa)以及低壓蒸汽(0.4MPa)。以下主要介紹這4根不同壓力等級蒸汽管道的布置要求。
2.1、四根蒸汽管道應該靠近在管廊一側布置,如此則可以方便集中設置形補償器。因為蒸汽管道屬于高溫管道,應該設置形補償器來吸收管道的熱膨脹。工藝裝置之內蒸汽管道上應該禁止使用波紋管膨脹節來吸收管道的熱膨脹,因為波紋管膨脹節價格比較高,而且比較容易遭到破壞。管廊之上蒸汽管道的形補償器設置的方位應該通過管道應力分析計算來確定。在一般的情況之下,超高壓蒸汽(13MPa) 管道宜每間隔50m來設置一個形補償器; 高壓蒸汽(4MPa) 管道則應該每間隔75m設置一個形補償器; 中壓蒸汽(1. 6MPa) 或者低壓蒸汽(0.4M Pa)管道應該每隔100m設置一個形補償器。形補償器的設置則應該進行統一的規劃,并且盡量集中成組設置,當管徑比較大、溫度比較高時則就需要較大補償量,管道適合設置在外側,反之則適合設置在內側。
2.2、對于1000kt/a乙烯裝置,應該設置多層管廊,蒸汽管道則適合布置在多層管廊的上層,比如說第三層。當蒸汽管道布置在下層之時,則就可布置在管廊的外側,但是不應該同液態烴管道或者低溫管道彼此相鄰,最小凈距不應該小于500mm,或者使用其他公用工程管道來隔開。蒸汽管道可能同氮氣、儀表空氣、裝置空氣這些公用工程管道同層布置,則布置在多層管廊的上層。當蒸汽管道同其他公用工程管道在同層布置之時,它的最小凈距除了滿足大于50mm之外,還應該考慮到蒸汽管道橫向熱位移的影響。
2.3、電氣、儀表電纜槽板可同蒸汽管道同層來布置,也可以布置在蒸汽管道的上層,比如說第四層。當電氣、儀表電纜槽板同蒸汽管道同層布置之時,它和蒸汽管道最小凈距不應該小于200mm,或者使用其他公用工程管道來隔開; 當電氣、儀表電纜槽板布置在蒸汽管道的上層之時,它同蒸汽支管的最小凈距應該大于500mm。
管廊上蒸汽管道的排液裝置設計
通常來說,石油化工裝置蒸汽管道除超高壓蒸汽不會產生凝液外,蒸汽管道在開車或者暖管階段則會產生出大量的凝液,因此管廊蒸汽管道的低點應該設置排液裝置。超高壓蒸汽管道在正常生產之時不會產生凝液,所以管道低點不設排液裝置,對于開車或者暖管階段所產生的凝液,能夠通過管道低點的排液設施排出;高壓蒸汽、中壓蒸汽和低壓蒸汽管道在正常的情況之下產生較少的凝液,但是在開車或者暖管階段則會產生出大量的凝液,應該設計相應壓力等級的凝液管道,并且在它的低點要設置經常疏水設施。除了管廊之上蒸汽管道低點應該設置排液裝置或者疏水設施之外,蒸汽主管在進入裝置界區的切斷閥上游和主管末端應該設置排液設施或者疏水設施,蒸汽管道的減壓閥、調節閥前也應該設置疏水設施或者排液設施。
4、蒸汽支管的布置
蒸汽支管應該從主管的頂部接出,當工藝要求支管上設置切斷閥時,切斷閥應該設置在靠近主管的水平管段之上,切斷閥的布置應該考慮方便操作。蒸汽支管不應該從用汽要求很嚴格的蒸汽管道上接出,比如滅火、消防以及吹掃等等用途的蒸汽支管不得從蒸汽透平、再沸器這些重要用途的蒸汽管道上引出。在蒸汽管道的形補償器上,不得引出支管。在靠近形補償器兩側的直管上引出支管的時候,支管不得妨礙主管的位移。
一般來說,從蒸汽主管上引出的蒸汽支管都應該使用二閥組(切斷閥-切斷閥或者切斷閥-止回閥)。而從蒸汽主管或者支管而引出接至工藝設備或工藝管道的蒸汽管上,應該設三閥組,即就是兩切斷閥(或切斷閥-止回閥) 之間應該設一常開的DN20mm檢查閥,這樣可以方便隨時發現泄漏。蒸汽支管的低點應該設置排液設施或者經常疏水設施,它的設置要求可以參照管廊之上不同的壓力等級蒸汽管道設置排液設施或者經常疏水設施。以下蒸汽支管的低點應該設置排液設施或者經常疏水設施:蒸汽支管的應該是最低點;蒸汽支管減壓閥、調節閥之前;蒸汽分水器以及蒸汽加熱設備這些的低點;應該經常處于熱備用狀態的設備在進汽管切斷閥前的最低點;蒸汽透平機、蒸汽泵以及換熱器的蒸汽在進汽管的入口切斷閥前低點;蒸汽分配管的底部、擴容器的底部。蒸汽支管的局部低點和當蒸汽支管為間斷操作或者只在開車之時應該排除管內凝液時,可以只設凝液放凈閥。超高壓蒸汽凝液放凈閥設雙閥,而其他蒸汽凝液放凈閥設置單閥。
5、蒸汽凝液管道的布置
管廊之上蒸汽凝液管道通常和蒸汽管道同層布置。當凝液管道上設形補償器之時,為了防止水錘,則可以設計成水平方向的形的補償器,或者設計成立管為傾斜段的形補償器按不同壓力的蒸汽疏水閥出來的凝液則應分別接到各自的凝液回收總管。公稱直徑等于或者不小于50mm的支管應該順介質而流向45°斜接在凝液回收總管頂部;公稱直徑小于50mm的支管可90°直接在凝液回收總管頂部。
凝液回收系統使用的疏水閥適合選用法蘭連接,疏水閥入口管道不應該有袋形。
當凝液回收總管高于疏水閥之時,除采用熱動力式疏水閥之外,應該在疏水閥后設置止回閥。止回閥應該設置在靠近凝液主管的水平管道之上,應該考慮到管道吹掃拆卸止回閥的需要,選用法蘭連接的止回閥比較合適。
6、結語
通過上文的論述,可以看出石油化工工藝裝置蒸汽管道配管設計它是一個復雜的過程,應該充分考慮到各種因素對它的影響,我們只有從實際出發、充分發揮好主觀能動性,如此才可以為我國石油化工產業的發展貢獻力量。
參考文獻:
裝配工藝設計范文4
關鍵詞:PBOM;可視化工藝;PDM系統
中圖分類號:TP391.72 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 15-0000-01
1 前言
裝配工藝設計是連接產品設計和裝配生產現場的關鍵環節。實現數字化裝配工藝設計,就是要有效連接數字化產品設計和裝配生產現場的制造執行,即充分繼承和利用數字化產品設計信息,通過創造性的工藝設計,為裝配生產現場的制造執行提供必要和準確的工藝技術信息。
2 裝配工藝業務現狀
目前現有裝配廠工藝編制主要以查閱二維裝配圖紙、編寫工藝文檔、手工統計清單方式完成,工作量非常大,對工藝人員編制工藝提出很高要求,同時也對使用工藝文件生產的操作人員提出了很高的要求。對于新工藝人員或操作人員來說需要一定的時間來編制、理解工藝,在操作中有可能會出現錯誤。因此基于PDM平臺的裝配工藝編制需要從理解二維圖紙、編制文檔方式中解放出來,采用直觀的三維結構化編制方式,提高工藝工作效率,保證產品裝配質量。
3 裝配BOM的建立
3.1 BOM的基本概念
BOM物料清單,是計算機可以識別的用數據格式來描述表達的產品結構或物料結構關系的規范性數據文件,是產品對象的屬性結合。BOM是一種定義產品結構的技術文件,因此又被稱為產品結構表或產品結構樹。BOM也是一種管理文件,是聯系與溝通企業各項信息業務的紐帶,是產品數據傳遞的載體。產品BOM一般包含產品結構信息、產品屬性信息等,企業中的BOM并不是單獨存在的,需要與所有與產品相關的技術文檔、圖形文檔、工藝路線、制造資源等信息關聯到一起。
BOM是計算機識別物料的基礎數據,編制計劃的依據,配料和領料的依據,采購和外協的依據,成本計算的依據,報價參考的依據,物料追溯的依據,使設計系列化、標準化、通用化。
3.2 基于EBOM的PBOM的重構
裝配BOM的重構實質是各裝配業務部門的裝配工藝業務的劃分,當定義好裝配BOM的結構后,結合工藝流水,各業務部門就清楚的知道需要編制哪些零部件的裝配工藝規程和作業指導書。裝配PBOM是企業的工藝設計部門在EBOM的基礎上,依據分工明細信息,在裝配工藝設計過程中,制定裝配工藝路線,確定產品裝配順序、各種相關資源等,反映產品物流過程,按各零(組)件裝配順序給出各裝配階段的零組件及消耗數量形成的BOM數據。裝配PBOM為零件級BOM,即從零件形成到最終形成整個產品的BOM結構,是工藝BOM的上層BOM。一般簡單產品的裝配PBOM和EBOM基本相同。對于結構或功能復雜的產品來說,EBOM中所描述的產品設計結構未能完全體現產品裝配順序,不能直接用來指導生產,產品的裝配PBOM和EBOM就有著很大的區別。產品的工藝設計為了滿足企業工藝裝備特點和生產實際,通常改變EBOM的零組件間的結構順序,形成新的結構關系,反映產品的實際裝配關系,裝配BOM的所有葉子節點的實體零件完全來源于EBOM,且裝配PBOM和EBOM的所有葉子節點的實體零件應完全一致。
4 裝配工藝系統的建立
4.1 裝配工藝數據管理
裝配工藝數據管理系統是基于數字化制造平臺(TCM)之上,包括實現產品、工藝、資源的數據模型統一管理,實現對發動機的裝配工藝、工裝、檢驗及指導書的數據管理,實現裝配工藝設計審批及更改等的過程管理。通過對現有PLM系統的擴展,建立裝配工藝數據管理平臺,實現與設計數據、零件工藝數據、工裝資源數據、工藝流水分工數據的關聯和共享的模式。定制裝配工藝數據模型、流程、版本、更改、配置管理規范和實現模式。
4.2 結構化裝配工藝規劃的研究
在裝配工藝的設計方面,直接利用設計的三維模型和工藝BOM,進行裝配工藝規劃,進行裝配結構的定義,包括工藝、工序、工步、資源等。結構化裝配工藝編制管理系統提供定制格式的裝配工藝規程生成機制,自動從結構化工藝中抽取信息,輸出工藝規程。支持圖文并茂的裝配工藝操作指導卡的生成。
4.3 典型裝配工藝、工序庫的研究
工藝模板是重要的工藝知識。采用資源庫進行管理,方便檢索和使用。模板庫的建立、優化和管理,有利于工藝編制的規范和效率。工藝模板庫包括典型工藝和通用工藝,通用工藝是非結構化的,在編制工藝時引用,用于簡化工藝內容、規范操作過程。典型工藝是結構化的,在編制工藝時克隆,用于提高工藝編制效率。
通過分析裝配工藝的發動機類型、裝配單元的劃分、裝配方法等,建立典型工藝分類庫,包括工藝、工序、工部等。建立典型工序、典型工步等已經經過實際驗證的工藝實例知識,通過工藝屬性的查詢,選擇相似的工藝屬性查詢,選擇相似工藝模板,可以實現快速工藝編制,提高設計效率和質量。
4.4 可視化裝配工藝的研究
裝配作業指導書作為新增加的工藝文件能夠提供更豐富的信息,采用了更為直觀、更容易理解的圖表表現方式從而能幫助操作人員更好地理解工藝,減少錯誤,穩定裝配質量。裝配作業指導書是裝配工藝規程中工步的擴展,與工序一 一對應,即每一工序生成一個作業指導書。裝配作業指導書由工步目錄、工步順序圖、工步內容以及輔助的統計目錄組成。
4.5 裝配工藝知識的描述方式
從工藝設計師那獲取的知識,并不能直接用于專家系統進行決策,必須經過提煉、整理,一定方式形式化、結構化,編譯為可供工藝決策專家系統進行工藝決策的計算機內部形式表示。
5 結論
通過應用最新數字化、信息化技術,結合裝配的具體情況和發展需求,改進工藝設計和管理模式,建立結構化的可視化的裝配工藝管理平臺,使得工藝技術人員從繁瑣的重復性工作中解放出來,投入更多的精力用于工藝改進和技術創新,使得車間操作明確、規范,減少更改和返工,穩定質量,使得生產管理獲取實時、準確數據,實現精細化和科學化管理。
參考文獻:
裝配工藝設計范文5
關鍵詞:飛機;柔性;裝配工裝;設計
中圖分類號:TB
文獻標識碼:A
doi:10.19311/ki.1672-3198.2016.15.100
柔性裝配工裝技術在國外飛機設計與制造中廣泛應用,近年來,引起國內飛機研究人士的關注。而且柔性裝配工裝技術能夠適應裝配環境的變化,具有多種定位功能,該工藝的核心為:在個自由度方向上,確定柔性定位器的行程與布局之間的約束關系。基于此,本文介紹了國內外飛機柔性裝配工裝設計研究現狀,并且具體的分析了設計流程,期望能夠產生一定的積極效用。
1 介紹國內外飛機柔性裝配工裝設計研究現狀
1.1 國外研究現狀
目前,國外大量的飛機裝配均采用了柔性工裝技術,而且為了有效的適應產品設計的變化要求,其研究者們共同努力,提出了一種適用于復雜形狀工件或者定位含有大曲率的榮幸工裝技術,該工藝是通過有效的控制真空吸盤所生成的能夠與工件曲面的外形保持一致(且均勻分布)的吸附點陣,并且能夠精確而牢固的幫助工件完成鉚接、鉆孔、銑切等工序,與此同時,若壁板外形發生某種程度的變化,采用該工藝,其工裝的外形以及布局會隨著壁板變化而發生相應的調整。另外,為了提高飛機裝配工裝設計的精確度,還可以通過及時的更換蒙皮夾持器、長桁等,并且選用不同尺寸以及不同形狀的壁板完成不同要求的工裝設計。除此之外,國外還存在另外一種柔性裝配工裝設計工藝,即:機翼裝配的可重構柔性工裝技術,該工藝的靜態框架采用了一系列的螺栓連接的標準梁以及相應的標準連接件構造,將飛機裝配工裝的骨架支撐起來,并且在框架梁上安裝動態模塊,從而使得定位夾緊器的設計參數符合相關設計要求,然后,利用激光測量系統,對定位夾緊器進行適當的微調,而且經實踐發現,該工藝適用于各種復雜零件的定位夾緊,而且該工藝在國外的各種類型的飛機裝配工裝中得以應用。還值得一提的是:國外近年來出現了機翼與翼梁的決定性裝配工藝,該工藝是通過連接翼肋、翼梁、壁板等,由翼肋、翼梁共同構成骨架,減少飛機裝配對型架的依賴,提高了裝配工裝的精準度??偟膩碚f,國外對飛機柔性裝配工裝設計工藝的探究較為成熟,且獲取了較高的研究成果。
1.2 國內研究現狀
近年來,國內也開始重視飛機柔性裝配工裝設計工藝研究,并且設計了大量的飛機柔性裝配工裝,舉些例子,如:行列吸盤式壁板柔性裝配工裝、壁板組件預裝配柔性工裝、數控柔性多點裝配型架、大部件對接柔性裝配工裝等等,這些裝配工裝工藝具有相通點,即:利用定位單元、夾緊單元、柔性骨架單元、鎖緊單元等,進行了相應的定位執行末端設計。另外,在飛機制造的過程中,需要根據布局的實際要求,按照特定的順序科學合理的布置定位點級、工裝骨架軸位域、元件級等,從而全面的提升飛機柔性裝配工裝設計的精準度。除此之外,根據實際需要,構建分層映射模型(根據多色集合理論),從設計特征――工裝概念設計特征,完整的映射出相關參數,并且根據飛機制造的實際要求,及時的調整設計,并且通過控制幾何層科學的計算出各個參數,保證各個參數的真實、客觀、完整,從而全面的提升設計的精準度。
2 具體的分析設計流程
2.1 分析目標產品的設計特點
飛機柔性裝配工裝設計首先需要綜合分析產品設計模型的結構特點(在科學的選取設計模型的基礎上),參考相關文獻以及制造實際數據,分析、總結出目標產品的機構、基準等特征,并且根據相關要求,采取裝配協調方法,提高轉配的精準度,目的在于:有效的確定多裝配對象之間保持調諧的精準度,實現裝配基準。
2.2 確定柔性定位特點
飛機柔性裝配工裝設計的定位特點的確定,主要是通過分析產品頂層關鍵特征(包括外形的準確度、交點的準確度等),然后逐級的傳遞分解(沿著飛機制造的流程),直到零件級的分解,最終獲取各個環節的具體特征,并且整合出裝配精準度對各個環節所造成的影響以及各個環節互換協調特征,最終形成目標產品的初始定位特征,然后進行具體的分析。另外,確定柔性定位特點,至少需要一個剛性裝配工裝的輔助,而且在設計的過程中,需要及時的調整工裝周期,有效的解決細節問題,從而滿足一個產品結構特征的變化需求,且提高精準度。
2.3 確定柔性定位器功能
飛機柔性裝配工裝設計在很大程度上依賴定位器功能的提升,而為了有效的提升定位器功能,確保飛機制造的精準度,一般情況下,需要實現多個產品對象的柔性定位,并且在3個自由運動的空間內可以隨意的定義6個自由度,而且高精度的機床可以實現8個自由度運動,而且針對柔性設計而言,其穩定性以及高精準度能夠確保飛機制造的安全性,降低風險以及成本,提高效益。另外,在設計上,盡可能的體現出空間的開敞性以及簡約性,在設計數據上要盡可能的降低誤差,保證客觀、完整、真實,從而確保整個飛機設計制造順利完成。
2.4 設計定位執行末端
執行末端設計包括:定位件、接頭定位件的連接與固定,并且在操作的過程中,要保證各部件的互換以及對接接頭的協調,并且在定位之前,需要綜合考慮制造的可行性、開敞性(裝配操作)、可達性(安裝測量)、方便性(更換)等,科學合理的進行布局,采用專業的定位器,從而提高飛機制造效率和質量。
2.5 優化行程和布局
飛機柔性裝配工裝設計的最終環節體現在細節處理,也就是優化行程以及布局,根據飛機制造的碎石機要求,使得各部件在裝配上實現各歸其位(配置在最佳位置,發揮最佳效能),并且根據操作過程中出現的問題,及時的進行修正,達到布局最優化,從而提升各部件裝配的精準度,提升價值。
3 結語
總而言之,飛機柔性裝配工裝設計需要綜合考慮諸多外在影響因素,注重細節布局,通過各種各樣的方式,提升各部件裝配的精準度,降低誤差,才能保證飛機制造安全,并且獲取較大的經濟效益和社會效益。本文的分析闡述可能存在一定的片面性,需要進一步深入研究,但是不能忽視其研究價值,期望能夠為我國飛機制造業提供一定的幫助。
參考文獻
[1]路衛華,譚娜.面向飛機的舵面類柔性裝配工裝設計及應用[J].制造業自動化,2013,35(2):116-118.
[2]李曉楓,王仲奇,康永剛等.基于DELMIA的裝配過程仿真及其在飛機數字化柔性工裝設計中的應用[J].鍛壓裝備與制造技術,2012,(6):92-95.
[3]李維亮,楊京京,周良明等.基于模塊化設計的柔性裝配工裝關鍵技術研究[J].機床與液壓,2016,44(4):14-17.
[4]Wang Zhongji,Yong Gangkang,Wang Huiping etc.Aircraft parts level digital flexible fixture design[J].Aviation manufacturing technology,2011,(22):101-104.
裝配工藝設計范文6
關鍵詞:飛機;數據管理;集成管理
飛機是當今交通運輸行業的主要交通工具之一,其匯集了當今各種高新技術,可以說是人類當今工作科技發展支柱,航空產業也因此成為當今各國經濟與國力的體現依據。就我國而言,航空產業的興起也帶動著材料產業、通信產業及電子產業的蓬勃發展。在飛機裝備綜合保障的分析與設計工作中,可靠性維修性保障性分析已成為關注的焦點。文章通過分析飛機數字化裝備數據集成管理的內涵,提出了具體的實施方案。
1 飛機綜合保障數據集成管理
飛機是一個集機械、電子、通導、武器等多種裝備及技術的綜合體。在使用過程中如何保持飛機的最大系統效能,以最少的投入來保障各裝備的安全可靠的運行一直是各級部門以及裝備使用和維修管理人員追求的目標。為了實現該目標,要進行有效地綜合保障,必須要有能描述裝備狀態的準確數據。也就是說,要有大量的有效信息用于分析與決策,這就涉及到數據的集成管理。即數據是各種保障方案得以執行的前提。
飛機數字化裝備數據是飛機數字化裝配工藝設計、制造中所使用的制造數據的總稱,它包含了工程數據、裝配工藝數據、資源數據及檢驗數據等多個領域。其中工程數據主要指的是工程設計部門所的有關產品結構、產品物理性能、功能及設計方面的數據。裝配工藝數據指的是飛機是數字化裝配中所生成的各項工藝信息流。資源數據則是飛機數字化裝配工藝設計、生產當中所生成的基本信息,其中包含了材料信息、設備庫信息、人員配置信息及工具庫等。檢驗數據是一個動態的過程,它隨著裝配業務流程的開展而不斷變化,其中包含了檢驗測驗數據、現場裝置數據、數字化測量設備得出的實驗數據以及誤差分析數據等。
2 以數字化為核心的裝配技術
飛機裝配的關鍵在于要協調和解決好系統件裝配過程中的互換問題,只有這樣才能實現裝配的科學合理。數字化裝配技術是一種能提高產品質量、適應快速研制和生產、降低制造成本的技術。數字化裝配方法不僅包括了傳統數字化裝配概念中工裝的設計、制造及裝配的虛擬仿真等,還包括了如柔性裝配、無型架裝配等自動化裝配方法。飛機數字化裝配技術是數字化裝配工藝技術、數字化柔性裝配工裝技術、光學檢測與反饋技術、數字化鉆鉚技術及數字化的集成控制技術等多種先進技術的綜合應用。數字化裝配技術在飛機裝配過程中實現裝配的數字化、柔性化、信息化、模K化和自動化,是將傳統的依靠手工或專用型架夾具的裝配方式轉變為數字化的裝配方式,將傳統裝配模式下的模擬量傳遞模式改為數字量傳遞模式,因此要首先明確以下概念:
2.1 協調準確度。
協調準確度描述的是兩個系統件相互配合的實際尺寸和幾何形狀的匹配程度,符合程度越高該值越大。由此可見,采用的先進裝配技術必須能夠提高不同系統件之間的協調準確度。
2.2 關鍵特性
關鍵特性是指那些能夠影響飛機系統件之間協調準確度的過程特性、零部件特性以及材料特性。它是由具體的計量和計數數據來衡量的,并根據數據制定相應的特性樹從而指導飛機裝配。
2.3 基于數字化標工定義的互換協調方法
數字化協調方法是一種建立在數字化標準工裝定義上的協調互換方法,也即是常說的數字化標準工裝協調方法,它能夠保證組件和產品部件、產品和生產工藝裝備、工藝裝備之間形狀和尺寸的協調互換。數字標工協調法的實現依賴于測量系統、數字化制造以及數字化工裝設計,利用數控成形加工出定位元素。在進行工裝制造時,通過室內GPS、數字照相測量、電子經緯儀、激光跟蹤儀等數字測量系統實時控制測量,建立相關的坐標系統從而直接比較3D模型定義數據和測量數據,達到驗證產品是否合格的目的。
3 裝配數據集成模型
飛機數據裝配之中需要大量的數據信息,這些信息在各個應用系統之間要及時互通共享,此時集成數據則能有效的保證業務流和數據流的互轉。在飛機裝配中,數據集成模型的構建主要從以下方面入手。
3.1 系統集成框架的建立
集成框架指的是在分布式、異構的計算機環境中實現信息集成、功能集成及過程集成的軟件系統,這一環節通常都是以PDM作為集成平臺,將CAD、CAPP、ERP、MES作為數據傳輸平臺,從而實現內外信息的共享與互通,使信息流處于有效、有序、可控的狀態。這種集成框架是以現有的數據庫技術、網絡技術為支撐平臺來完成文檔管理、項目管理和配置管理等任務。
3.2 裝配數據集成實現的關鍵技術
3.2.1 數字化裝配工藝的設計
數字化裝配工藝設計的基礎是基于模型的定義(MBD)技術,即用集成的三維實體模型來完整表達產品定義信息,作為唯一的制造依據。MBD技術根據數字化定義規范,采用三維建模進行數字化產品定義,建立起滿足協調要求的全機三維數字樣機和三維工裝模型。工藝人員可直接依據三維實體模型開展三維工藝設計,改變了以往同時依據二維工程圖紙和三維實體模型來設計產品裝配工藝和零件加工工藝的做法,依據數字化裝配工藝流程,建立三維數字化裝配工藝模型,通過數字化虛擬裝配環境對裝配工藝過程進行模擬仿真,在工藝工作進行的同時及飛機產品實物裝配前進行制造工藝活動的虛擬裝配驗證,確認工藝操作過程準確無誤后再將裝配工藝授權發放,進行現場使用和實物裝配。在工藝模擬仿真過程中還可生成裝配操作的三維工藝圖解和多媒體動畫,為數字化裝配工藝現場應用提供依據。
3.2.2 框架系統之間的集成
現階段的裝配數據是在數字化技術的基礎上,以PDM作為集成平臺,這一集成方式包含了封裝模式、接口模式、內部函數調用模式、中間交火模式和中間數據庫等,是根據數據類型、信息操作分類及存儲方法再結合管理流程、開發成本形成的一套系統集成模式。
(1)CAD與PDM集成
CAD與PDM之間的信息集成利用接口連接的方式來實現,CAD系統將產品的結構。零件信息及時、準確的反映給PDM系統,確保了兩個系統數據的一致性,另外通過PDM系統內部借口,將這些文件批量導出并存儲到PDM系統中,讀取零件相關信息,且生成BOM結構樹,與三維模型、文件等信息一一對應。
(2)CAPP與PDM集成
CAPP與PDM系統之間的集成采用了接口與緊密集成混合的繼承方式,是通過DELMIA作為系統核心,以PPR-HUB作為存儲器,用來存儲集成產品的相關信息和工藝資源,為產品裝配各階段工藝人員使用提供了最新、最真實的數據資料。
結束語
伴隨科學技術的進一步發展,裝配企業的信息集成勢在必行,本文通過對飛機綜合保障數據集成管理分析,旨在通過建立統一裝配數據模型,達到信息共享與交換的目的,但由機系統的復雜性,這一方案還有待進一步的探討與研究。
參考文獻