飞机装配工装与工装设计的关键技术研究

林家囯

摘 要： 飞机装配工装的设计随着飞机的发展已经到了瓶颈，装配工装还是靠以前老的设备思想来设计，现在需要年轻一代通过现代技术来设计装配工装。飛机装配工装与CAD智能设计，飞机装配工装概念设计，飞机装配工装布局设计方法，这些设计都是需要计算机去辅助，通过一些逻辑方法将装配工装模型建立出来，通过计算机演练最终设计出合理的飞机装配工装。

关键词： 飞机装配工装；CAD智能设计；概念设计；布局设计

1、飞机装配工装与CAD智能设计

飞机装配工装技术从以前的手动，到中期的半自动/半机械在到现在的机械/自动化，发展速度非常快，而现在飞机装配工装的设计利用计算机辅助设计CAD，而CAD软件也有很多种，例如北京航空航天与某航研发的FixCAD，它的设计流程如图1.1。

这种设计方法也是建立在二维和三维建模的基础上，这个软件适用于飞机装配型架的设计，主要包括对飞机转配工装的理论分析图、总体设计、骨架设计、零件设计等。

如果利用AutoCAD对飞机装配工装进行设计，它的设计流程如图1.2。

利用AutoCAD对飞机装配工装进行设计时候，只能利用二维进行设计，不能实现三维立体，缺乏干涉仿真，但是飞机装配工装零件图是需要AutoCAD软件进行绘制的，它是所有设计零件图的基本软件。

2、飞机装配工装概念设计

飞机装配工装设计是通过设计规划、概念设计、详细设计和更改设计这几个阶段，设计规划是对产品初步拟定，概念设计是对产品的轮廓设计，是将装配工装内一些因素，设计方案的整合，指导装配工装快速布局，为详细设计阶段打好基础，飞机装配工装概念设计模型如图2.1。

建立概念设计模型是一个重要的组成内容，它是为后期的查询与借鉴做铺垫，飞机装配工装概念设计模型由三元组组成，如下：

式中： ——飞机装配工装概念设计三元组；

——概念设计语义模型；

——概念设计几何模型；

——概念设计装配模型。

3、飞机装配工装布局设计

飞机装配工装布局设计与普通机械产品相比较具有以下特点：

（1）需要考虑工装内部的约束，还要综合考虑整体约束；

（2）受到飞机生产的制约，需要考虑骨架与定位器的强耦合关系；

（3）由于飞机产品结构紧凑，所以一般工装布局因飞机机型而异，非标准件特别多。

飞机装配工装主要是由骨架、定位器和辅助装置组成，这三部分中骨架是整个飞机工装的基本，是对其他零件的支撑件，同时确保定位器在空间位置上的稳定性，对于装配工装布局描述如下：

（1）需要将产品结构件与定位器部件协调布局，为了考虑开阔性因素，可以将定位器由多个支撑件和工作间组成；

（2）将骨架分为主元件和次元件，主元件上安装多个定位器；

（3）将所有骨架元件焊接成一个整体，同时将整体固定在地基和底座上。

对于飞机装配工装骨架的形式可以分为框架式、组合式、分散式、整体座地式，这些骨架的使用，都需要考虑飞机装配工装的使用性、协调性、稳定性。

结束语

飞机装配工装的设计上缺乏装配工装的设计任务规划、工具的支持，本文通过关键技术填补了这个缺陷，此设计方法可以通过设计结构矩阵与多色集合的优势互补，将装配工装设计通过信息集成的方法，实现设计过程分析、重组与设计任务分配、调度联系起来，对飞机装配工装设计的每个环节都做到覆盖，完成工装的整体应用和验证。

参考文献

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