基于3DCS的容差分析在飞机装配1023
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容差分析与优化流程
装配/协 调尺寸链
关键特性 公差定义
3DCS 公差解算
迭代优化
尺寸贡献 度分析
飞机装配容差分析
数字化协调方案
3DCS 公差计算
基本输入
三维设计数模 工艺分离面
装配基准 装配顺序 工艺能力
飞机机翼翼盒装配
主要输出
装配协调方案 容差分配方案
容差贡献度 测量点位置方案
飞机装配容差分析
飞机数字化
柔性装配
多点定位 可重构工
装
并联柔性 定位可重 构工装
超级壁板 装配系统
背景介绍
需求
多零件、高精度, 短周期, 低成本
现状 瓶颈
先进的数字化设计与制造技术
三维设计与工艺
自动化装配设备
数字化测量
装配协调路线不系统 容差分配方案靠经验 装配精度难控制
4
背景介绍
三维设计
三维工艺
三维工装
容差分配方案实例库
调用实例库
谢谢！
装配关键特性 （定位基准、 产品关键特性 连接形式） （配合特征、设计 公差）
控制关键特性 （定位方法、 控制要求）
数字化协调、容差分配与精度控制
三维检验
测量关键特性 （测量基准、几何
度量）
基于关键特性控制的机制贯通
飞机装配容差分析
数字化协调路线规划 数字化容差分析与优化 容差分配方案实例库
飞机装配容差分析
装配单元与装配顺序定义
1 2 3
翼盒外形
壁板外形
骨架外形
蒙皮外形
肋外形
装配基准定义
将基准面离散为三个点
配合约束定义
MoveList
依据装配顺序
关键特征识别
初始公差定义
Tolerance
几何度量创建
测量值定据输出
容差模型解算
考虑工装公差
贡献度分析
迭代优化
初始容差分配方案 优化容差分配方案
容差分配方案实例库
共4大类，18小类，64种零件
交点类
容
差
分
配
方
案
实
例
梁类
库
壁板类
框肋类
叉耳
单叉耳 双叉耳 三叉耳 多叉耳
轴孔 铰链
一般轴孔 环形均布轴孔 对称分布轴孔
非均布轴孔 普通轴
铰链-机翼 铰链-机身
梁-机翼
梁-机身
壁板-机身 壁板-机翼
普通框 肋-机翼 肋-机身
基于3DCS的容差分析在飞机 装配中的应用
中国航空工业集团公司 北京航空制造工程研究所
吕瑞强
2017年2月24日
背景介绍
飞机的数字化设计与制造
波音777的应用效果
开发周期：9年→4.5年 成本降低：25％ 100％整机数字化设计 世界垄断与霸主地位
背景介绍
机翼对接 系统
翼盒装配 系统
螺旋轨迹 制孔
装配/协 调尺寸链
关键特性 公差定义
3DCS 公差解算
迭代优化
尺寸贡献 度分析
飞机装配容差分析
数字化协调方案
3DCS 公差计算
基本输入
三维设计数模 工艺分离面
装配基准 装配顺序 工艺能力
飞机机翼翼盒装配
主要输出
装配协调方案 容差分配方案
容差贡献度 测量点位置方案
飞机装配容差分析
飞机数字化
柔性装配
多点定位 可重构工
装
并联柔性 定位可重 构工装
超级壁板 装配系统
背景介绍
需求
多零件、高精度, 短周期, 低成本
现状 瓶颈
先进的数字化设计与制造技术
三维设计与工艺
自动化装配设备
数字化测量
装配协调路线不系统 容差分配方案靠经验 装配精度难控制
4
背景介绍
三维设计
三维工艺
三维工装
容差分配方案实例库
调用实例库
谢谢！
装配关键特性 （定位基准、 产品关键特性 连接形式） （配合特征、设计 公差）
控制关键特性 （定位方法、 控制要求）
数字化协调、容差分配与精度控制
三维检验
测量关键特性 （测量基准、几何
度量）
基于关键特性控制的机制贯通
飞机装配容差分析
数字化协调路线规划 数字化容差分析与优化 容差分配方案实例库
飞机装配容差分析
装配单元与装配顺序定义
1 2 3
翼盒外形
壁板外形
骨架外形
蒙皮外形
肋外形
装配基准定义
将基准面离散为三个点
配合约束定义
MoveList
依据装配顺序
关键特征识别
初始公差定义
Tolerance
几何度量创建
测量值定据输出
容差模型解算
考虑工装公差
贡献度分析
迭代优化
初始容差分配方案 优化容差分配方案
容差分配方案实例库
共4大类，18小类，64种零件
交点类
容
差
分
配
方
案
实
例
梁类
库
壁板类
框肋类
叉耳
单叉耳 双叉耳 三叉耳 多叉耳
轴孔 铰链
一般轴孔 环形均布轴孔 对称分布轴孔
非均布轴孔 普通轴
铰链-机翼 铰链-机身
梁-机翼
梁-机身
壁板-机身 壁板-机翼
普通框 肋-机翼 肋-机身
基于3DCS的容差分析在飞机 装配中的应用
中国航空工业集团公司 北京航空制造工程研究所
吕瑞强
2017年2月24日
背景介绍
飞机的数字化设计与制造
波音777的应用效果
开发周期：9年→4.5年 成本降低：25％ 100％整机数字化设计 世界垄断与霸主地位
背景介绍
机翼对接 系统
翼盒装配 系统
螺旋轨迹 制孔