直升機數字化裝配工藝設計與三維AO構建

遲銘博

摘 要：這些年以來，計算機建模技術發展勢頭迅猛，逐步成為當前國內外航空制造業發展的一個重要方向。全數字化的工藝技術和三維設計廣泛的應用于制造業。尤其是在航空制造業當中，數字化技術得到了廣泛的使用，我國也開始深入的進行數字化技術的研究。但是，當前我國在三維設計方面的水平與國際水平還有一定的差距，尤其是直升機設計、制造、裝配領域，產品三維數字化模型并沒有在直升機數字化制造過程中得到完全的使用。相關技術人員一定要重視直升機的數字化裝配的問題，并且合理地進行三維AO構建，提高直升機裝配的效率。

關鍵詞：直升機;三維AO;裝配;仿真

1 直升機數字化裝配工藝設計與三維AO構建的重要意義

和普通固定翼飛機相比，直升機具有獨特的特點，其裝配操作的過程中，空間較為狹小，而且整個機身結構非常緊湊，使用了很多整機加工技術以及一些復合材料構件。由于其結構復雜而且機身短小，所以和固定翼飛機相比，直升機裝配的環節較多，在裝配的過程中具有較高的精度要求，其產品的質量和直升機裝配工作的質量息息相關。通過相關數據統計發現，在整個直升機制造的過程中，裝配工藝達到了整個工作量的一半左右，所以直升機在制造的過程中最為關鍵的部分就是裝配部分，加強直升機數字化裝配工藝的使用具有非常重要的意義，通過數字化對信息進行傳遞，可以讓裝配工藝和仿真可視化水平進一步提高，并且準確的輸出相關的工藝文件，讓直升機生產周期大幅度縮短，在提高產品質量方面具有很大的幫助，而且在裝配的過程中，可以進一步提高效率，讓直升機的出貨周期縮短。

2 直升機數字化裝配工藝設計過程分析

數字化裝配工藝設計主要是分析直升機的產品結構，并且依照企業當前的制造能力合理的劃分裝配工藝分離面，并且進行相關流程的制定，對裝配方案進行確認，并且在各個環節進行細化，合理的進行裝備資源的劃分和選擇。

2.1 MBD數據信息的導入

在直升機動力艙裝配工藝設計的過程中，主要是從CATIA的MBD數據當中獲取數據，也就是EBOM，設計單位需要依照產品功能的要求合理的進行產品零件結構樹的設計，這是生產部門獲得數據的基礎。

2.2 裝配工藝分離面的劃分

導入MBD數據信息的過程中，只是轉變原有的直升機動力艙產品結構，下一步需要有效的劃分模塊當中的裝配工藝，在數字化制造的過程中，相關技術人員需要完整的獲取EBOM數據，并且依照工藝部門的工藝要求合理的進行裝配樹的生產，裝配樹也被叫做PBOM，在PBOM的條件下劃分工藝面的具體要求重新對產品零部件的結構關系進行定義，接著形成以裝配為主的工藝樹，最終產生MBOM，用來對生產制造進行指導。

2.3 動力艙裝配仿真

依照事先設定好的工藝分離面，在DPM當中進行相應的仿真動畫，利用仿真動畫對動力艙的裝配進行模擬，并且對裝配工藝分里面的劃分是否正確可靠進行驗證，對工藝分類的劃分進行進一步的優化。

2.4 部件裝配順序的確定

優化仿真驗證之后，需要注意進行直升機的具體裝配流程控制，主要是在DPE的Process節點當中進行規劃，對各個工藝部件的裝配流程進行設計并且注意細化，對裝配的順序進行確認，最后形成相關的動力艙協調方案，并且對AO號進行確認。

2.5 工裝的設計

依照工藝分離面的劃分，對工裝的定位器、夾緊器等結構形式進行確認，在CATIA當中將MBD數據結構工裝數模完成。

2.6 詳細工藝設計

在協調方案的條件下，對產品的安裝順序進行確認，并且設計詳細的工藝流程和具體的裝配操作方法，需要讓操作人員對具體的裝配方式和步驟進行明確，并且將AO編寫完成。

3 三維AO快速構建

為了更好地在進行三維AO是構建，在構建的時候，需要依照實際的需要對EBOM信息進行提取和利用，讓CATIA軟件和AO有效的進行結合，提高使用的效率，將三維AO快速構建平臺作為CATIA軟件的一個插件。直升機三維AO快速構建的具體流程如下圖。

依照AO的具體內容，CATIA當中的用戶化定制基礎信息頁可以進行AO號、生效架次、工藝員等相關屬性的設置，在工序說明頁當中可以添加相應的工序設計，并且對直升機架次管理的裝配文件進行優化，形成典型的工藝知識庫鏈接。在編制的時候，用戶可以依照自己的需要直接對相關工藝文檔進行選取，并且進行審查后，做出相應的修改，在工裝設備當中，用戶可以根據實際情況直接進行所需設備以及查詢工裝設備庫的添加。在此過程中可以依照零件、名稱、編號等相關屬性，對必要的信息進行編寫，利用Excel的格式將零件裝配單輸出。工藝人員在進行AO編寫等過程中可以選擇一些配套零件和工裝設備，可以讓手工錄入的量大幅度減少，讓AO的編制效率提高。

4 結語

合理的對數字化裝配技術進行使用具有非常重要的意義，可以緊跟時代潮流，把握發展脈絡，讓直升機企業的技術創新能力進一步提高，讓我國航空技術和國外先進水平的差距大幅度縮短，讓我國在軍事領域的國際競爭力提高。合理的對數字化裝配技術進行使用，可以讓直升機企業的技術創新能力進一步提高，讓我國航空技術和國外先進水平的差距大幅度縮短，讓我國在軍事領域的國際競爭力提高。

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