基于Syncrofit的航天器全三维装配设计方法研究
基于三维模型的航天器装配精度预测方法
基于三维模型的航天器装配精度预测方法胡伟;刘检华;蒋科;郭崇颖【期刊名称】《计算机集成制造系统》【年(卷),期】2013(019)005【摘要】Aiming at the problem of assembly precision prediction for spacecraft,a new method based on 3D model was proposed.By summarizing the features of spacecraft assembly,the integrated assembly tolerance information model including assembly model,partmodel,structure model and tolerance model was constructed.Based on the construction of 3D model coordinate system,the tolerance variation effects of critical assembly node along with the tolerance variation transformation among different coordinate systems were analyzed.With the use of minimum deviation path,the deviation propagation path of spacecraft assembly was obtained and the prediction of the assembly precision was implemented by using extreme value method.Results from the tests on spacecraft section docking and equipment installation validated this new approach.%针对航天器的装配精度准确预测问题,提出一种基于三维模型的航天器装配精度预测方法.分析了航天器结构的装配连接特点,建立了包括装配体模型、零件模型、结构模型和公差模型四个层次的航天器装配精度信息模型；构建了三维模型坐标系,分析了航天器装配关键节点的公差作用影响以及不同几何坐标系下的装配公差作用转化机理；利用最小偏差传递路径原理搜索得到了航天器的装配公差传递路径,并采用极值法实现了装配精度预测.以航天器的舱段对接和设备安装为例,对所提方法和算法进行了验证.【总页数】10页(P990-999)【作者】胡伟;刘检华;蒋科;郭崇颖【作者单位】北京理工大学机械与车辆学院,北京100081;北京理工大学机械与车辆学院,北京100081;北京理工大学机械与车辆学院,北京100081;北京理工大学机械与车辆学院,北京100081【正文语种】中文【中图分类】TP391.9【相关文献】1.大型航天器装配精度检测技术发展综述 [J], 杨再华;易旺民;闫荣鑫2.基于OTSU二值化的航天器在轨环境预测方法 [J], 魏晋; 郜泽霖3.基于机器视觉的航天器密封舱内结构装配精度检测系统设计 [J], 庞学丰;王瑞文;张玉美;赵超泽4.基于数据驱动的非合作航天器姿态估计与预测方法 [J], 陈航;陈敏花;蒋催催;郇文秀;潘菲;胡庆雷5.基于数据驱动的非合作航天器姿态估计与预测方法 [J], 陈航;陈敏花;蒋催催;郇文秀;潘菲;胡庆雷因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于轻量化模型的三维装配工艺设计与现场应用探究
基于轻量化模型的三维装配工艺设计与现场应用探究赵振杰、闫月晖、王妍、郭欢、王刚/北京航天长征飞行器研究所产品装配是产品生产过程中 的重要环节，产品装配前需完成装配工艺设计、产品齐套、装配条件准备等多项工作。
其中，装配工艺设计是产品开装前的关键环节，装配工艺设计过程中的装 配路径规划的合理性、装配精度评估的准确性以及工装工具选择 的正确性，将直接影响产品的质 量、成本和生产周期。
在产品制造过程中，装配时间占生产时间的20%~50%,装配费用占制造总费用的20%~30%,因此，提高装配效率，降低装配成本，是产品装配工艺设计过程中不懈追求的目标。
近年来，北京航天长征飞行 器研究所型号设计广泛采用基于模型的定义技术（MBD ）,即 采用全三维实体建模方式完整2020年•第9期I 航天工业管理59表达产品定义信息，它改变了传统结构设计过程中以二维计算机辅助设计（CAD）图纸表达产品定义信息的方式，可保证产品研制在整个生命周期内数据源的唯一性。
不仅如此，以MBD模型作为设计信息传递的载体，可大大提高设计模型的利用效率。
目前，研究所以传统二维卡片工艺设计模式为主，工艺编制过程中无法直接利用MBD模型中的几何特征、尺寸标注等信息，导致产品研制从设计阶段延伸到工艺阶段时出现三维数据传递的“断层”，在工艺部门中基于三维模型开展装配工艺设计的应用模式尚未得到有效开展。
因此，随着三维设计型号数量的不断增加，开展三维装配工艺设计、将MBD模型应用延伸至工艺设计、现场装配作业指导等工作是当前急需解决的一项重要课题。
|—、面临的主要问题针对日益增长的产品制造需求，研究所为弥补在产品制造方面的短板，成立产品集成总装总测部门，从而具备开展系统级、单机产品的装配、测试及交付等能力。
经过几年的建设，在装配工艺设计与应用过程中主要面临以下问题。
一是设计与工艺并行程度低，协同效果不明显。
经过对三维设计进行探索与应用，产品三维建模与标注、技术状态管理、三维分发等环节已逐渐趋于成熟，然而产品在装配工艺设计环节仍采用传统二维工艺设计模式，工艺部门无法在设计模型达到一定成熟度的同时提前开展工艺方案规划、工装设计等工作，工艺与设计仍采用串行工作模式，型号研制周期缩短不明显。
航天产品三维可视化装配工艺设计系统开发
航天产品三维可视化装配工艺设计系统开发Development of 3D Visualization Systems for Design & Assembly Process of Aerospace Products领域：软件工程作者姓名：贺赟晨指导教师：宗群教授企业导师：代拴师研究员天津大学软件工程学院二零一七年五月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。
特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。
同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。
（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日中文摘要随着航天产品装配制造难度的不断增加与市场需求的快速变化，现阶段的装配工艺设计管理工作方式已逐渐落后于时代发展的脚步。
简述了三维可视化装配工艺技术的国内外发展现状，分析了航天制造企业的工程信息化现状，总结了现阶段装配工艺管理中存在的主要问题。
针对人工导入方式无法确保获取完整且准确的产品设计信息，且设计信息无法在工艺设计中被充分继承、产品设计与工艺设计串行的工作方式使产品研制工作效率难以提高、二维指导书难以满足日益复杂的产品装配工作指导需求等技术问题，提出了TCM系统设计方案，确定了TCM系统结构与系统功能。
基于需求分析与设计方案，并针对设计单位与制造单位实现数据库共享的问题，设计了数据库信息操作管控系统。
航天器全三维仪器电缆总装设计技术研究
航天器全三维仪器电缆总装设计技术研究提出了基于CATIA的航天器全三维仪器电缆总装设计回路，通过完成仪器建库、仪器布局、安装结构设计、标准件建库、电缆敷设、分析优化等步骤工作，将设计输入转化为三维零件图、三维总装图、BOM表、电缆图纸等设计成果，提供工厂用于生产零部件和完成总装。
标签：全三维；仪器；电缆；总装引言仪器电缆总装是航天器制造中的主要环节，新型航天器结构复杂，传统二维图纸很难清晰表达三维空间中的仪器安装位置和电缆走向，且所需图纸量巨大，操作工人读图困难，容易出现安装错误。
基于CATIA的航天器全三维仪器电缆总装设计技术，可以有效地解决仪器电缆布局复杂和研制周期短的矛盾。
1 单位长度密封条压缩力计算仪器电缆是航天器的重要组成部分，仪器电缆总装设计从航天器方案论证阶段就要开展工作，随着方案的细化和设计的深入，逐步完善。
期间输入的变化，方案的修改等对设计工作都会有很大的影响，甚至造成设计的反复，带来巨大的工作量，往往需要较长的周期。
而且随着电缆网设计及工艺难度的提升，电缆网装配工艺不完善、电缆局部扭曲、对接力不均、挤压等因素产生故障的情况在产品装配过程中多次出现[1]。
全三维仪器电缆总装设计回路就是针对仪器电缆总装设计的特点开发的，通过合理开展8个节点的工作，如图1所示，把总体和航电系统提供的设计输入条件转化为航电系统和工厂使用的设计输出成果，可以最大限度的减少外部条件变化带来的重复工作量，可以有效缩短设计周期，并提高设计正确性。
设计是一个反复修改优化的过程，在CATIA协同设计环境下，可以使用模型树导出BOM表用于下料，早期版本的BOM表可用于下料评估，数模与EDRN 清单交付用于零件生产。
三维的生产模式可以实现与全三维设计模式的良好匹配，减少中间环节，不仅缩短周期，而且可有效保證生产和设计的一致性。
2 全三维仪器电缆总装设计方法航天器设计过程中，使用基于CATIA的全三维仪器电缆总装设计技术，主要由以下几个方面的具体方法：2.1 建立成品件、标准件模型库在设计全过程中，利用CATIA协同设计环境中，梳理规划了仪器设备、电连接器、卡箍卡带、支座、紧固件共5大类仪器电缆总装设计用资源库；利用基础数模、驱动尺寸和参数表，可实现多系列、多规格快速建模，如图2所示，供协同设计环境中的所有用户使用；用户可以检索、调用该模型，开展三维仪器电缆总装设计；资源库中的源模型发生变化时，可以自动更新至所有调用设计模型中[2]。
航空航天工程师的航天器制造与装配技术
航空航天工程师的航天器制造与装配技术航天工程师在航空航天领域扮演着至关重要的角色。
他们负责设计、制造和装配航天器，确保航天任务的成功执行。
为了满足这些任务的需求，航天工程师需要掌握一系列的航天器制造与装配技术。
本文将探讨航天工程师在航天器制造与装配过程中所应用的技术与方法。
一、航天器设计与结构在航天器制造过程中，航天工程师首先需要进行航天器的设计与结构规划。
航天器的设计需要考虑到重量、强度、稳定性以及燃料容量等因素，并确保满足航天器在空中或太空中的运行要求。
航天工程师使用计算机辅助设计软件来进行设计，并进行模拟和分析，以验证其可靠性和安全性。
航天器结构的制造则涉及材料的选择和工艺的应用。
航天器通常由轻质、高强度的材料制成，如铝合金、钛合金和复合材料等。
航天工程师需要熟悉不同材料的性能，并根据航天器的要求选择适当的材料。
制造工艺包括铸造、锻造、模锻和精密加工等，航天工程师需要根据航天器的具体设计和结构要求选择适当的制造工艺。
二、航天器动力与推进航天器的动力与推进系统是航天器制造的重要组成部分。
航天工程师需要设计和制造航天器所需的动力和推进系统，以确保航天器在太空中运行和操控的能力。
动力系统通常由推进剂和发动机组成，发动机可以分为化学推进发动机和电子推进发动机等。
航天工程师需要根据航天器的任务需求和质量限制选择合适的推进剂和发动机，并确保其性能可靠和安全。
三、航天器控制与导航航天工程师还负责航天器的控制与导航系统的设计和制造。
航天器的控制与导航系统包括姿态控制、导航系统和通信系统等，用于确保航天器在运行过程中的精确操控和定位。
航天工程师需要熟悉航天器控制与导航的原理和方法，并选择适当的传感器、电子设备和通信设备等来实现航天器的控制与导航。
四、航天器装配与测试航天器制造完成后，航天工程师需要进行航天器的装配和测试工作。
航天器的装配包括各个模块的组装和连接，以及相关设备和系统的安装。
装配过程中需要严格遵守相关规定和标准，确保航天器的各个部分能够正常运行和协同工作。
面向总装的航天运载器三维数字化装配设计技术
装 出图更 能够 适应 产 品 生产 实 际， 既能够 保证 研 制生
产 的顺 利开 展 ，又 能够为后 续 的研 制工作积 累经 验 。
２１ ０ ２年第 ２期
总第 ３８ １ 期
文 章编 号 ： １ ０ － １ ２ ２ １ ） ２０ ５ —４ ０ ４７ ８ （０ ２ ０ －０ ４ ０
导 弹 与 航 天 运 载 技 术
ＭＩＳＬ Ｓ Ｉ ＥＳＡＮＤ Ｐ Ｓ ＡＣＥ ＶＥ Ｃ ＨＩ ＬＥＳ
Ｎｏ ２ ２ ２ ． ０１
０ 前 言
随着 航 天运 载器 数字 化 建设 进程 的推 进 ，数 字化
技 术 已经 在 多个 航 天 型 号 研 制 中成 为 常 规 的 设 计 手 段 。三 维数 字样 机 作 为结构 数 字化 设计 的主 要 标志 ，
装 工作 里全 面采 用 ，取得 了显著 的效 果 ，进 一步 对三 维数 字化 总装 出 图方式进 行 了验 证 。
Ｓ ｕｍ ＮＯ． ８ ３１
面 向总装 的航 天运 载器三维 数 字化装配设 计技 术
王 欣，董瑞涛 ，苗建全 ，尹贻国
（ 北京 宇航 系统工 程研 究所 ，北 京 ，１０ ７ ） ０ ０ ６ 摘要 ：对 三维数 字样机 的技 术现状 进行 了总结 ，归纳 了传 统二 维总装 图样 的主要 内容 ，分析 以三 维数 字化 总装 出图
三 维数 字化 出 图是将 三维 数字 样 机推 向生 产 第一 线 的重 要 手段 ，相 对 于三 维零 件 出 图所遇 到 的信 息标 注 、产 品检验 、现 场 环境 等 生产 问题 ，三 维数 字 化总
航 天运 载 器 的总装 是一 个 由简 入 繁 的系统 集成 过
程 ，总装 部 门完 成产 品 的总装 需要 装 配 图作 为技术 支 撑 ，传统 的二维 总装 图样 不 同于零 件 的工 程制 图 ，较 多地 采用 了近 似 画法 、简 化 画法 和行 业传 统表 示 方法 （ 展开 视 图法 ） 大 量采 用 向视 图来 表示 仪器安 装及 如 ； 插头 代 号 的相对 位置 关 系 、 电缆 的装 配 等 ；通 过 插接 表辅 助完 成 插头 的连 接 关系 ； 图样 中主 要表现 仪 器设 备 的相对 位 置 ，很 少 出现 尺 寸标 注 、形 位公 差及 各类 加 工符 号 。工 艺员 、装 配工 人 需要 从二 维 总装 图样 中 获取 如下 信息 ： ａ ）仪器 的安 装位 置 ；ｂ ）电缆走 向及插 头连 接 关 系 ；Ｃ ）管路 活 门的连接 安装 关 系 ；ｄ ）零件 、部件 及
基于Prepar3D的飞行器性能可视化仿真系统设计
基于Prepar3D的飞行器性能可视化仿真系统设计【摘要】本文根据大纲要求，围绕基于Prepar3D的飞行器性能可视化仿真系统设计展开讨论。
引言部分涉及背景介绍和研究意义，介绍了该系统设计的背景和实际应用意义。
正文部分分别介绍了Prepar3D软件概述、飞行器性能仿真技术、系统设计需求分析、系统整体架构以及功能模块设计等内容。
系统整体架构和功能模块设计部分详细阐述了系统的设计理念和实现方法。
结论部分对设计成果进行总结，并展望了未来的发展方向。
通过本文的研究，可以有效地提升飞行器性能仿真系统的可视化表现，并为飞行器设计和测试领域提供更加有效的工具和支持。
【关键词】Prepar3D, 飞行器, 性能可视化, 仿真系统, 设计, 系统概述, 技术, 需求分析, 架构, 功能模块, 成果总结, 展望, 研究意义, 引言, 正文, 结论.1. 引言1.1 背景介绍飞行器性能可视化仿真系统是一种用于模拟飞行器在不同情况下的性能表现的技术。
随着航空航天技术的不断发展，飞行器性能仿真在飞行器设计、测试和训练领域中起着越来越重要的作用。
通过对飞行器的性能进行仿真分析，可以帮助设计人员更好地了解飞行器在不同环境条件下的表现，优化设计方案，降低飞行风险。
Prepar3D是一款专业的飞行模拟软件，具有高度逼真的航空环境模拟功能，广泛应用于飞行员培训、模拟飞行比赛等领域。
基于Prepar3D的飞行器性能可视化仿真系统可以利用其强大的功能和现有的飞行器模型库，快速实现飞行器性能仿真的目的。
通过系统设计与开发，可以提供更加直观、准确的飞行器性能仿真结果，帮助用户全面了解飞行器的飞行特性，为飞行器设计与训练提供有力支持。
1.2 研究意义飞行器性能可视化仿真系统设计在航空领域具有重要的研究意义。
通过模拟飞行器的性能参数，可以帮助飞行员更好地理解飞行器在不同环境下的飞行性能，提高飞行员的操作技能和飞行安全性。
飞行器性能仿真技术可以有效提高飞行器的设计和优化效率，减少试飞测试次数和成本。
火箭发动机设计中的三维建模技术
火箭发动机设计中的三维建模技术火箭发动机是现代航天技术中至关重要的组成部分，它的设计直接影响着火箭的性能、效率和安全性。
为了更好地理解和优化火箭发动机的结构和工作原理，工程师们采用了三维建模技术。
三维建模技术利用计算机软件生成真实感十足的三维模型，以帮助工程师理解和优化发动机设计。
首先，三维建模技术能够帮助工程师们准确地重现火箭发动机的结构。
通过精确测量和收集发动机的各项尺寸和参数，工程师们可以使用三维建模软件将这些数据转化为真实的三维模型。
这使得工程师们能够更好地理解发动机的外部形状和内部结构，并对其进行精确的分析和评估。
其次，三维建模技术还可以用于模拟火箭发动机的工作原理。
通过在三维建模软件中设置各种参数和物理属性，工程师们可以模拟火箭发动机在不同工作条件下的表现。
他们可以观察火箭发动机在不同转速和压力下的工作状态，分析燃烧和排放等流体动力学现象，从而更好地理解火箭发动机的工作机制和性能特点。
此外，三维建模技术还可以用于火箭发动机的优化设计。
工程师们可以通过改变发动机的几何形状和构造参数，使用三维建模软件来模拟和评估这些设计的效果。
他们可以分析不同设计方案下的动力学特性和排放情况，寻找最优的设计方案。
通过不断地调整和优化设计，工程师们可以提高火箭发动机的性能和效率，并降低其排放量和噪音。
此外，三维建模技术还可以辅助火箭发动机的制造和装配过程。
工程师们可以使用三维建模软件生成发动机的零部件模型，并进行装配模拟。
这样可以帮助工程师们更好地理解发动机的构造和装配方式，提高制造和装配的效率。
此外，三维建模技术还可以生成用于生产和测试的发动机零部件的数字化模型，提供更准确的数据和指导，减少制造中的错误和浪费。
需要指出的是，火箭发动机设计中的三维建模技术虽然非常有用，但它也面临一些挑战。
首先，火箭发动机的复杂性使得三维建模过程变得困难和耗时。
工程师们需要收集大量的数据和参数，并运用复杂的软件来进行建模和模拟。
航天器装配工艺流程可视化系统的研究
航天器装配工艺流程可视化系统的研究
航天器装配工艺流程可视化系统的研究
文章分析了航天器工艺技术的重要性,提出了采用装配流程图的方式加强工艺工作对总装现场的指导.详细阐述了装配流程图的工作机理,以流程图的方式,直观地描述产品装配的过程和顺序,以及每一过程所涉及的物料、工装、技术文件等,与生产反馈数据有机结合,形成完整的总装工艺,为操作者提供更加直观、有效的指导.并给出了辅助装配工艺设计的实现方案.
作者：李曼丽闫少光代卫兵孙刚刘玉刚作者单位：北京卫星环境工程研究所,北京100094 刊名：航天器环境工程 ISTIC英文刊名：SPACECRAFT ENVIRONMENT ENGINEERING 年，卷(期)：2007 24(2) 分类号：V465 关键词：CAPP 信息化流程图总装工艺航天器。
航空航天设计中的三维建模与仿真技术研究
航空航天设计中的三维建模与仿真技术研究三维建模与仿真技术在航空航天设计中的应用研究航空航天设计是一项高度复杂和精密的工作，它要求设计师能够准确地理解飞行器的运行原理和效应，并设计出能够满足各种性能需求的飞行器。
为了更好地完成这项任务，三维建模与仿真技术成为了航空航天设计中不可或缺的一部分。
本文将对三维建模与仿真技术在航空航天设计中的应用进行研究和探讨。
首先，三维建模技术在航空航天设计中的作用不可忽视。
通过三维建模技术，设计师可以将复杂的飞行器结构转换为数字化的模型，使设计师能够更好地理解飞行器的形状和组成部分。
同时，三维建模技术还可以提供不同视角的飞行器模型，帮助设计师更好地观察和分析飞行器在不同飞行阶段的特征和性能。
其次，三维建模技术也可以为航空航天设计中的仿真提供基础。
通过对三维建模模型进行仿真分析，设计师可以模拟飞行器在不同条件下的运行情况，并通过仿真结果来评估和改进设计。
例如，设计师可以通过仿真模拟飞行器在高速飞行时的气动效应，以便改进机翼和机身的设计，以提高飞行器的稳定性和操纵性。
除了三维建模技术，航空航天设计中的仿真技术也发挥着重要的作用。
仿真技术可以对飞行器的各个方面进行评估和分析，以帮助设计师优化设计方案。
例如，通过仿真模拟飞行器在不同气象条件下的飞行性能，设计师可以预测和优化飞行器在恶劣天气条件下的操纵和安全性能。
此外，仿真技术还能够对飞行器的结构强度和疲劳寿命进行评估，以保证飞行器的安全可靠性。
在航空航天设计中，三维建模与仿真技术的发展和应用不断推动了设计水平的提升。
近年来，随着计算机硬件和软件的不断进步，三维建模与仿真技术的应用范围和精度也在不断扩大和提高。
例如，有限元分析技术的发展使得对飞行器结构的仿真分析更加准确和可靠，有助于设计师在前期阶段发现并解决潜在问题。
此外，随着虚拟现实技术的发展，设计师还可以利用虚拟现实环境来进行飞行器的仿真与测试。
通过戴上虚拟现实设备，设计师可以身临其境地体验飞行器在不同飞行阶段的感觉和效果，从而更直观地评估和改善设计。
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研究与探讨
20
2019年·第1期
航天工业管理
邓云飞、张涛、王悦、唐青春 /中国运载火箭技术研究院研究发展中心
彭扬 /首都航天机械有限公司
基于Syncrofit的航天器
全三维装配设计方法研究
航天器装配对产品制造的开发周期、产品质量、经济效益等具有十分重要的影响。
随着计算机和网络技术的飞速发展，产品装配设计方法从二维图纸逐渐向三维数字化模型过渡。
近年来，国外以波音、空客等飞机研发公司在10余年内研发的新型产品为代表，集中体现了国外数字化装配技术的应用现状和发展方向，如在B787的装配设计过程中采用基于Syncrofit 的三维装配设计方法，从产品数字化定义到装配工艺规划的全部流程，都以数据流的方式进行传递，实现了以三维模型作为单一产品数据源的数字化装配及仿真，极大提高了生产效率。
一、传统产品装配设计方法存在的问题
当前国内对三维设计模式的研究方兴未艾，主要集中在零件结构三维制造研究，产品的装配设计方法基本仍沿用传统基于设计工艺相对分离、三维模型与二维图纸并存共用的方法。
传统航天器研制模式下，基于三维模型和二维文件并存传递、串行工程的方法设计质量粗放、效率低，无法满足新型航天器结构产品“优性能、高质量、高效率”的要求，具体存在以下4个关键问题急需解决：
Theory & Analysis
研究与探讨
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2019年·第1期
航天工业管理
一是紧固件信息无法全部在数模中根据夹持厚度自动实例化，需要手工添加，工作量大，容易出错。
二是紧固件信息BOM 表无法自动提取和更新，设计单位需要在提供数模的同时，人工计算制定紧固件BOM 表。
三是无法将装配设计技术要求集中到数模中，需要单独编制装配验收技术条件。
四是没有集成的装配数据集管理设计信息，需要打开全舱段数模才能显示全部信息，数据量大，轻量化程度低。
二、全三维装配设计方法研究
1．模型信息表达规范及实现方法
产品装配设计的核心内容是通过唯一的三维模型集成所有的装配设计信息和必要的工艺信息，统一全过程数据源。
装配要求模型（ARM ）数据集表达方法是其中一项主要内容，通过调研国外先进企业数据集表达方法，总结出适用于航天器结构的装配要求模型定义方法，包括标准件信息、连接信息、技术要求、工装信息等。
2．装配设计流程
智能制造模式下要求装配产品设计与工艺设计同步，装配设计的工艺性和科学性直接影响设计模型的精细化程度以及方案的可行性。
笔者通过借鉴国外先进企业MBD 研制经验，构造以VPM/Syncrofit 平台为依托，以模型为核心的设计、制造一体化设计流程，并形成相关规范体系进行流程固化。
在某新型航天器舱体装配设计过程中，完成了设计工艺一体化详细流程方法构建，具体流程包括以下几个方面：
发布设计规范。
通过借鉴波音、西门子等先进
企业设计经验，并结合航天器装配实际情况，制定设计工艺协同装配要求文件（见表1），以确保后续工作流程的规范性。
建立基础数据库。
将航天器常用的1852种紧
固件，包括铆钉、螺栓、螺钉、螺母、托板螺母
等数据进行解析，并定制到数据库平台中，后续设计人员只需要在终端直接调用需要的紧固件或者紧固件组合信息，这样可大量节约设计时间，提高设计效率。
建立产品结构树。
产品结构树是指在数字化平
台上，根据产品图号分配表为基础建立的零组件父子级关系，形成产品结构树，其中每个组件下建立装配数据集ARM 模型。
连接关系规划。
根据产品零件设计结果将装
配组件下的零件连接关系进行规划，并进行分组 管理。
连接关系设计完成后，该组件下所有钉点的连接关系应完成分类设计，有钉点的地方配合的其他组件也应打开。
一般准备工作过程中，应打开全机数模进行检查，确保连接钉的地方外组件零件的位置，防止后续夹持长度计算错误。
准备工作完成后，关闭CATIA ，按照连接关系表打开连接相关的零件即可，从而加快速度。
紧固件布置。
根据组件内部零件连接关系和夹
持厚度，对不同类型的紧固件进行分组布置，并确定各区域紧固件的牌号。
规范号
规范名称
CALT-DC10000三维装配协同设计总体要求
CALT-DC10001命名要求CALT-DC10002零件几何装配信息要求CALT-DC10003三维装配设计流程CALT-DC10004装配设计关联方法CALT-PC10000三维装配工艺总体要求CALT-PC10001航天器钻孔规范CALT-PC10002
航天器安装规范CALT-PC10003航天器工装设计规范CALT-PC10004航天器涂胶密封规范CALT-PC10005航天器工艺间隙和公差规范CALT-PC10006
航天器装配调整规范
表1 航天器三维装配设计规范
Theory & Analysis
研究与探讨
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2019年·第1期
航天工业管理
完成紧固件选型后，应对配合的安装孔进行定义，一般直接从协同设计规范中选取，后续工艺根据此规范和其他信息进行加工。
计算夹层厚度。
通过数模中具有连接关系区域
厚度自动计算夹持厚度，一般包括连接零件总厚度、间隙、公差、垫片等，然后软件自动根据夹持厚度选取合适规格的螺栓、螺母等。
后续，如果零件设计过程发生更改，厚度变化，紧固件将自动更新，以确保规格正确。
传统的人工统计数模紧固件则不具备自动更新能力，工作量大且容易出错。
实例化孔和紧固件。
根据计算的夹持厚度，可
自动完成零件装配孔特征并从数据库中调取紧固件数模，并完成装配。
装配信息发布。
完成紧固实例后，可进行装配
技术要求等非几何信息定义，最后将装配紧固件各项要求统一发布在ARM 模型下并提取BOM 。
三、成果经验及应用效果
1．预研产品需求牵引是实现设计模式创新跨越发展的基础
面对预研结构产品激烈的竞争形式，项目团队大胆创新，开拓进取，引进国际先进的三维装配设计工艺一体化设计方法，以基于MBD 的统一数据源为核心，打通了从“几何样机—性能样机”的产品质量管控机制，初步形成了结构化产品研制流程、协同化产品设计环境、专业化产品设计
工具、知识化产品设计资源、体系化产品设计规范等五化式过程目标管理，有效提升技术抓总能力，保障了项目的顺利实施。
2．专业规范的数字化基础建设是项目成功应用的关键
通过强化基础，建立了首个协同装配设计/制造一体化平台，开发三类35项专业设计工具，显著提升了设计效率。
通过规范先行，制定了集团级、院级、中心级、室级标准规范体系37份，形成了73份各层次体系作业文件，有效保障了设计质量。
通过积累资源，构建了结构设计模板体系4份，材料库体系3份，标准件库46508种，电插接件库426种，成品件库46种，大大加速了后续设计效率。
通过研究基于MBD 全三维装配设计方法，并具体应用到新型航天器舱段结构设计，取得了显著的应用效果。
完成了国内首个大型可重复使用新型航天器结构机构设计，建立零组件模型15000多个，零件制造和产品装配全部设计与主要工艺信息均集成到三维模型中，实现了全过程无纸化，生产周期缩短42%，数字化制造技术达到了国际先进水平。
随着产品装配数字化设计技术的应用和发展，对航天器装配效率的提高、装配返工率的降低、装配质量的保证都有极大的改善，缩短了制造周期、产生了显著的经济效益。
随着MBD 技术在航天工程应用中逐渐发展和完善，航天器装配技术必将取得更大的提高。
▲
（张岩
编辑）。