浅析MBD技术在飞机制造检验中的应用

发表时间:2020/9/8   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:王洁
[导读] 摘要:随着科学技术的发展,三维数字技术的应用在飞机制造中,特别是在飞机制造检验中发挥着重要的作用,从而促进了数字化组合。
        航空工业西飞民机与转包项目部  陕西省西安市  710089
        摘要:随着科学技术的发展,三维数字技术的应用在飞机制造中,特别是在飞机制造检验中发挥着重要的作用,从而促进了数字化组合。数字控制技术、数字测量等先进技术极大地促进了我国航空工业的发展,改变了现有的手工生产方式,提高了制造效率。MBD技术在发达国家的飞机制造业中得到了广泛的应用,但我们还处于发展阶段。因此,深入研究MBD技术在飞机制造检验中的应用具有十分重要的意义。
        关键词:MBD技术;飞机制造;检验;应用
        随着计算机辅助设计技术的发展,三维数字化技术越来越多地应用于飞机的装配和制造。包括其技术应用在数控成形技术,以及测量技术等复杂的制造模式,它从根本上改变了我国航空产品装配制造以手工为主的现状,大大减少了飞机装配制造的协调环节,提高了生产效率。MBD技术已经广泛应用于国外大型飞机的制造,取得了可观的利润。基于MBD技术的飞机制造行业标准体系仍处于探索阶段;研究MBD技术在飞机检验和装配制造检验中的应用,对完善我国数字飞机装配制造技术体系,提高飞机装配制造质量具有重要意义。
        1  MBD技术的定义及其现状
        1.1  MBD技术的定义。基于产品三维模型的MBD数字定义装置技术定义,MBD过程分析了产品设计的定义、过程描述、属性、管理等信息,定义了产品三维数字模型中的设计关系和制造关系信息。利用变换方法改变了三维模型与二维工程图的共存状态。因此,为了更好地保证产品定义数据的一致性,主要是使产品的三维模型成为传递下一部分活动所需详细信息的最合适载体。生产企业各部门和团队利用三维模型作为信息传递的手段,在整个企业和供应链范围中创建一个全面、协作的环境,充分利用现有的MBD数据源,有效缩短研发周期;根据周期指标和电容量,减少产品的研发时间、改善生产现场的工作环境、提高生产质量和速度生产MBD技术分为三个层次。首先是MBD技术规范、产品数字化协调规范,其次是数据组织规范、结构开发规范和流程开发规范;最后,工艺设计规范,包括干扰验证和工艺模拟规范。其次,MBD技术的发展是技术规范的延伸,从统一的数字化规范到三维建模系统,包括产品的数字定义和工具的数字定义;三维过程开发仿真系统的过程设计规范;这两个系统是MLP系统的补充。第三,也是最重要的一点,是MBD技术的应用,这是由PLM系统发展而来的3d数据可视化应用系统。技术应用主要包括以下几个部分:过程查询、过程浏览、播放动画、过程参数和产品或工装数据连接。
        1.2  MBD技术的现状。目前,MBD技术在国内航空领域的主要应用是基于CAPP和PDM的,这与目前较为先进的MBD飞机数字化装配系统在动态、协同、协同方面有很大的不同。在实践中,流畅度是不够的。制造工艺设计要点的细节工艺规划、工艺设计、模具设计和零件模具设计是基于制造工具规划和金属零件的工艺设计,生产工具需要规划和装配序列规划,并配合装配序列模拟,最终获得的部分装配序列规划、技术方案的评审;下一步是编制Ao、多媒体数据的生成和装配过程的模拟,以及编制PO、多媒体数据的生成和加工过程的模拟,以获得Ao的批准。通过后可以进行工艺发放,发放EBOM数据、工程模型、过程评估和有预装配仿真。
        2  MBD关键技术在飞机制造检验中的应用
        2.1 产品设计特性提取。基于MBD技术的航空产品数字模型设计特征提取,包括三维标签信息的处理、测量、装配和检测。产品数字模式最终用户基于MBD技术的数模终端用户实现了航空产品信息的提取和显示。三维标注信息有两种:几何信息和非几何信息。几何信息是指在三维实体上进行标注的同时,在特征树中自动生成相应的节点。提供更多产品信息。非几何信息,主要在特征树上。MBD技术建模过程中在特征树中自动生成的外部参考、复合参数、工艺要素、钣金参数等节点不属于三维标注信息,不属于非几何信息。

飞机装配产品设计特征信息的提取主要包括系统部件和车身结构装配两部分。该装配件主要由多个部件和相关的紧固件组成。装配组件的三维标注在新的“组件”模型中,与其他模型一起标注在装配结构树上;如果装配组件的装配关系太复杂,可以使用多个文档来划分装配区域和标注区分。基于MBD技术的数字特征树中的独立标注,除删除原始材料描述、添加连接定义等节点外,其他特征与密封定义基本相同,由于飞机装配件零件数量较多,其形状往往过大、过复杂,如MBD测量模块提供的空间结构、尺寸标注等信息不需要完全满足用户的需求,需要用户根据实际需要选择和检索产品信息。
        2.2 大型部件对接总体装配。通常具有重要的结构特点,与传统飞机相比,在新的MBD技术环境下,飞机零部件的复合制造方法包括零件、夹具、总成、工具、操作件定量规划与分析,装配细节的仿真与合理组织越来越复杂,不一致、碰撞与干涉、超差等问题也越来越复杂。在装配工艺设计中,飞机制造企业对MBD技术的评价很高。阵列装配(DA)用于描述在不使用物理标准样品或其他复杂的测量和调整技术的情况下,在预定义的接口上实现实际设计件的精确装配。阵列装配环境集成了先进的数字精密定位系统和检测测量系统,可以在装配过程中动态调整飞行器的姿态。阵列组装在实际应用的过程中,为了能够使身体部分按照设计要求,特别是在组装的过程中引入数字化装配定位夹具,通过使用工具的机器人操作系统,自动激光跟踪测量系统,基于每个壁板的平面坐标锚点坐标,实现准确的数字飞机壁板的定位,从而保证对接面、畸变、波浪形轮廓和飞机姿态、外形符合飞机气动外形的设计要求。阵列数字装配定位技术极大地减少了飞机零部件装配过程中的误差,降低了检测操作的难度,最重要的是极大地提高了检测效率。
        2.3 制造检验点的设置。飞机制造检验点的建立是飞机装配制造检验过程中的难点问题。飞机制造是一项由数万个零部件组成的复杂系统工程许多因素和环节需要协调。因此,应将飞机装配检验和检验划分为不同的阶段,每个阶段侧重点不同,直到整个装配检验完成为止。对于具体的飞机装配制造检验,可采用的检验方法有:目视检验、样品检验、量具检验、工装夹具检验、激光检验、摄影测量检验等。不同的技术要求和产品的检验状态要求不同的检验方法,要求的检验点也不同,所以要保证检验点的科学设置。测试点集的科学性是基于工程和技术人员熟悉消化MBD数模和理解不同部分之间的位置关系和运动关系,严格的产品验收的基础上根据设计要求和技术条件,流程技术文档,如设置,基本是一个动态调整的过程,可随时根据设计和工艺的变更和变更作出相关技术文件的变更。
        基于MBD技术的工业标准体系不断探索和发展。在探索MBD技术在飞机装配制造中的应用时,不断完善我国的制造系统具有重要意义。飞机制造检测的MBD技术对飞机制造业来说是非常重要的,事实上,MBD技术是一种全新的、革命性的数字化技术。全面发展。它在制造空气中的产品检验、生产和数据管理中起着重要的作用。在一定程度上,缩短了开发时间,改善了开发环境,提高了生产效率和质量。
        参考文献:
        [1]徐敦.基于MBD的飞机工装设计制造集成技术研究[J].航空制造技术2018(11):81-86.
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