飞机装配工装组件库与快速装配设计技术

查 找 和调 用 ， 以查看 所 有 已经发 放 的组 件 ， 用 可 使
组 件库 系统 的所 有应 用操 作 ， 是 无权 对组 件库 进 但
行 维护操 作 ， 只是扮演 普通 使用 者 的角 色 。普通 管
理 员除 了可 以使 用组 件库 的应 用操 作 ， 可 以将 新 还
组 件 上传 入 库 ， 将 自己上 传 的 组 件进 行 整 理 ， 并 扮 演 的是 普通 设计 人员 的角 色 。 高级 管理 员扮 演 的是
ｍｅ ｔ ｆａ ｒ ｒ ｆ ｓ ｅ ｌ ｏ ｌ ｇ ｄ ｓｇ ．Ｗ ｉｈ ＣＡＡ ｈ ｏ ｏ ｅ ｔ ｌ ｒ ｒ ｎ ａ ｉ ｓ ｅ ｌ ｅ ｉ ｎ ｎ ｓ ｏ ｉｃ ａ ｔａ ｓ ｍｂ ｙ ｔ ｏ ｉ ｅ ｉ ｎ ｎ ｔ ｔ ｅ ｃ ｍｐ ｎ ｎ ｉ ａ ｙ ａ ｄ ｒ ｐ ｄ ａ ｓ ｍｂ ｙ ｄ ｓ ｇ ｂ ｆ ｎ ｔ ｎ ｆａ ｒ ｒ ｆ ｏ ｌ ｇ ａ ｅ ｉ ｌｍ ｅ ｔ ｄ ｗｈ ｃ ｒ ｎ ｅ ｒ ｔ ｄ ｗｉｈ ＣＡＴＩ ，ａ ｄ ｔ ｅ ｅ ｆ ｉ ｎ ｙ ａ ｄ ｕ ｃ ｉ ｓ ｏ ｉｃ ａ ｔｔ ｏ ｉ ｒ ｍｐ ｅ ｎ ｅ ｉｈ ａ ｅ ｉ ｔ ｇ ａ ｅ ｔ ｏ ｎ Ａ ｎ ｈ ｆｉ ｅ ｃ ｎ ｃ
调用 技术 。用 户无 需将 系 列化组 件导 人产 品模 型 ，
中时 ， 级 管理 员 决定 是 否 将 该 产 品发 放 ， 其 他 高 供
用 户使 用 。所 有发放 的产 品必 须 标 明设 计 者 、 审核
者 、 库 时间 、 入 文件 的版本 以及 工 程注 释信 息 。 所有 的组 件信息 和 用户信 息 都存储 在 企业 的专 用 的Ｏｒ —
第 ４ ４卷 增 刊 ２１ ０ ２年 ４月
南
京
航
空
航
ຫໍສະໝຸດ Baidu
天
大
学
学
报
Ｖ ｏ ．４ ｏ． １ ４Ｎ Ｓ Ａｐ ． ２ ２ ｒ ０１
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｎｉｇＵｎｖｒｉ ｆ ｒ ｎ ｕ ｉ Ｌ ｔｏ ａ ｔ ｓ ｏ ｒａ ｏ ｊ ｉｅｓ ｙｏ ｏ ａ ｔ ｓ８ Ａｓｒｎ ｕｉ Ｎａ ｎ ｔ Ａｅ ｃ ｃ
需 要 上传 时 ， 系统首 先判 断 是否存 在该 分类 的存储 目录 。如果不存在 ， 由系统 自动创建 ， 将入库 组件 与 其 关联文件 组件产 品存入该 目录 ， 图 １所示 。 如
的 职责 划分 ， 件库 系统设 计 了不 同级 别 的用 户扮 组
演具 有 特定 权 限的角 色 。 通用 户 只能 进行 组件 的 普
通 讯 作 者 ： 鲁 陵 ， ， 授 ， 士 生导 师 ，９２年 生 ， — ｉ ａ ｌ ＠ ｎ ａ ．ｄ ．ｎ 安 男 教 博 １６ Ｅ ｍａ ：ｎｌ ｌ ｍｅ ｕａ ｅ ｕ ａ 。
增 刊
李 庆 利 ， ： 机装 配 工 装 组 件 库 与 快 速 装 配 设 计技 术 等 飞
７
１ 组件 库 系统 的 管 理 与 维 护
ｔ ｕａ ｉｙ ｏｆｔ ｓ ｅ ｈｅ ｑ ｌｔ ｈｅ ａ ｓ ｍｂｌ ｏｏ ｉ ｇ ｄｅ ｉ ｎ ｃ ｎ ｂ ｍｐｒ ｖｅ ｙ ｔ ｌｎ ｓ ｇ ａ ｅ ｉ ｏ ｄ．
Ｋｅ ｒ ｓ ｉ ｒ ｆ ｓ ｅ ｌ ｏ ｌ ｇ；ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｉｅ ｅ ｉ ｎ；ｃ ｍ ｐ ｎ ｎ ｉ ｒ ｒ ；ｒ ｐ ｄ ａ ｓ ｍ ｂ ｙ ｄ ｓｇ ｙ ｗｏ ｄ ：ａｒ ａ ｔ ａ ｓ ｍｂ ｙ ｔ ｏ ｉ ｃ ｎ ａ ａ ｔ ｒｚ ｄ ｄ ｓｇ ｏ ｏ ｅ ｔｌｂ ａ ｙ ａ ｉ ｓ ｅ ｌ ｅ ｉ ｎ
员 均 是 不可 见 的 ， 有高 级 管 理 员 才 可 以浏 览 ， 只 并
图 １ 组 件 人 厍 流 程
对 任何 用户 的上 传组 件提 出修 改 意见 。 当创 建 者根
据 要 求 修改 产 品并 把 重 新设 计 的产 品 上 传 到 系统
３ 组 件 的实 例 化
本 组件 库 系 统 集成 了基 于 参 数 的组 件 实例 化
Ｃｏ ｐ ｎ ｎｔＬｉ ａ ｙ ａ ｐｉ ｓ ｍ ｂｌ ｓｇ ｃ ｏ ｏ ｙ ｍ ｏ ｅ ｂｒ ｒ ｎｄ Ｒａ ｄ Ａｓ ｅ ｙ Ｄｅ ｉ ｎ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ ｆ ｒ Ａｉ ｃ ａ ｔ Ａｓ ｅ ｂ ｙ Ｔｏ ｌｎｇ ｏ ｒ ｒ ｆ ｓ ｍ ｌ ｏ ｉ
Ｌ ｎ ｌ ，Ａｎ Ｌｕ ｉｇ ｉＱｉｇ ｉ ｌｎ
为 了解 决这 些 问题 ， 文开 展工 装组 件参 数化 本
的不 断积 累 ， 艺人员 设计 了大量符 合企 业标 准 的 工
工 装 结构组 件 ， 包括 夹紧 组件 、 定位 组件 等 。 目前这
些 组 件 的模 型 大 多分 散在 各 个 工 艺装 备 的设计 模
型 中 ， 有 进行 专 门的 管理 ， 他设 计 人 员 很难 从 没 其
由于 企业 中不 同的部 门和 工 作人 员有 着 不 同
ＴＩ 的二次开 发工具 Ｃ Ａ ＡＡ， 才可 以实现对装 配体模
型树 的遍历 ， 查询关 联文件 。Ｃ ＡＡ 是 Ｄ ｓａ ｌ 公 司 ａｓ ｕｔ
开发 的 中间件 和产 品生 命期 开发 环境 ， 开发 人员 使 高 质量地完 成各种工 程需求 。组件 的入库 务必将 组 件根据其 产品分类 ， 创建相应 的存储 目录 。 当有组 件
飞机 装 配工 装 组 件 库 与快 速 装 配设 计 技 术
李 庆 利 安鲁 陵
（ 京 航 空 航 天 大 学 机 电学 院 ， 京 ，１ ０ ６ 南 南 ２０１） 摘 要 ： 合航 空 企 业 数 字化 应 用 的 现 状 ， 于 飞 机 装 配 工 装 设 计 中 的应 用 需 求 ， 究 工 装 组件 的 参 数 化 设 计 、 结 基 研 参
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ａ ａ ｔ ｒｚ ｔｏ ｅ ｉ ｎ ｏ ｏ ｅ ｔｌ ｒ ｒ ｏ ｓ ｒ ｃ ｉ ｎ ａ ｄ ｒ ｐ ｄ ａ ｓ ｍｂ ｙ ｄ ｓ ｇ ｅ ｈ ｓ ｒ ｃ ： ｅ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｉａ ｉ ｎ ｄ ｓｇ ，ｃ ｍｐ ｎ ｎ ｉ ａ ｙ ｃ ｎ ｔ ｕ ｔｏ ｎ ａ ｉ ｓ ｅ ｌ ｅ ｉ ｎ ｔ ｃ — ｂ
一
技 术 和快速装 配 技术 的研究 。解 决包 含各 零件 、 子
装 配 体 的几 何信 息 以及 之 间约 束关 系的 参数 化 组
个 复杂 的设 计方案 中提取所 需 的组件 信息 。 组件
件模 型 的建 立 与 应用 ， 建 参 数化 组 件 库 ， 构 并进 行 有效 管 理 ， 实现 组 件 的设 计 重 用 ， 提高 设 计 质 量 和 效率 。 出了一 种基 于装 配特 征 的组件快 速装 配 的 提
飞 机装 配 工装 是 飞机 制 造 中保 证 产 品几 何 形
知识 的重 用 。工装 组件 本身 由若 干零件 构成 ， 结构 较 为复杂 。使 用传 统方 法进行 组 件设计 ， 组件 结构
状， 进行定位夹 紧的专用工艺装 备 ， 研制周 期影响 其
着整个 飞机 的研制 进度 。 目前 ， 国内大 型航 空企业 已 经建 立 了符 合 国标 、 标或 企业 标准 的各 类标 准件 航 库［ｚ， 已投入使用 ， １］并 － 有效提高 了工装 的设计效 率 。 随着 飞 机数 字 化 制造 技 术 的 发展 和 设 计经 验
ｎｏ ｏ ｒ ｔ ｉ ｄ ａ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｔ ｔ ｔ ｓ ｏ ｉ ｔ ｌａ ｌｃ ｉ ｎ ｉ ｅ ｏｓ ｃ ｎ ｓ ｒ ｎｄ ｔ ｅ ｕｉｅ ｌ ｇｙ ａ ｅ ｓ ｕｄ ｅ ｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｈｅ ｓ ａ ｕ ｆ ｄ ｇｉａ ｐｐ ｉａｔｏ ｎ ａ ｒ ｐａ ｅ ｉ ｄｕ ｔ ｙ ａ ｈｅ ｒ ｑ ｒ —
ａｌ ｃ ｅ数据 库 服务器 中 。
或是 将原 有参 考 文档下 载 到 自己的工 作 目录下 ， 然
后再 通 过 复 杂 的参 数选 择 和 设 置得 到 所 需 的 产 品
实例 。 过实 例化 调用 导人 的组 件就 是设 计者 所需 通
要 的特 定 产 品模 型 ， 得 在 导入 产 品 的 同 时 ， 成 使 完
企业 管 理人 员 和系统 维护 人员 的 角色 ， 以管理 系 可
统 的用 户群 ， 负责入 库 组件 的审 核发 放 工作 。 并
高 级管 理员 可 以在企 业发 生人 事 变动 时查 看 、
添 加 、 改 、 除组件 库 系统 的用 户信息 。 有 的组 修 删 所 件 上 传 之后 对 于一 般 用 户 和作 者 以外 的 普 通管 理
样 无 法进行 集 中的管理 和维 护 。 同时 ， 工个 人使 员 用 的设 备 的安 全 性 和稳 定 性 都 远 不如 企 业 的服 务
器 。 因此 ， 有入 库组 件必 须存 储在 系统 的 文件 服 所
系列组 件 的参数 表显 示 出来 ， 用 户查 看此 系列 零 供
部 件 的参数 信息 ， 图 ２所示 。用 户 可 以将参 考 文 如
同部 门创 建 ， 品的设计 者在 完 成产 品设 计 时往往 产
是 把 产 品的设 计模 型存 放在 各 自的本 地磁 盘 中。 这
参 考文 档 。实例 化调 用不 仅针 对单 个零 件 系列 ， 对
于 由装 配体 构成 的 系列组 件 同样适 用 。 当用户 通过 查询选 中需要 的组 件后 ， 统会 将 系
发 生某些 变化 ， 需要 对 组件 的每个 零件 进行 重新设
计 ， 计工 作 任 务 繁重 ， 法 对组 件 实 现 系列 化设 设 无 计 。由于组件 具 有大量 装 配特征 ， 各装 配元 素 的约
束 关 系需要 在每 次导人 组件 时重 新确 定 ， 手工 进行 组 件装 配设计 过 程繁琐 ， 出错率 较高 。
（ ｏｌｇ ｆ ｅｈ ｎｃ ｌ ｎ ｌｃｒ ａ Ｅ ｇｎ ｅ ｉｇ Ｎａ ｊ ｇＵｎｖ ｒｉ ｆ ｅ ｏ ａ ｔ ｓ Ａ ｔｏ ａ ｔ ｓ Ｃ ｌ ｅｏ ｃ ａ ｉ ｄＥ ｅｔｉ ｌ ｎ ｉｅ ｒ ， ｎｉ ｉｅ ｓ ｙｏ ｒ ｎ ｕ ｉ ＆ ｓ ｒｎ ｕ ｉ ， ｅ Ｍ ａａ ｃ ｎ ｎ ｔ Ａ ｃ ｃ Ｎａ ｊ ｇ ２ ０ １ ， ｈｎ ） ｎｉ ， １ ０ ６ Ｃ ｉａ ｎ
２ 组 件 库 系统 的 文 件 存 储 机 制
不 同 的组 件 是 由企 业 内 的不 同 的员 工 甚 至不
系列 产 品 的参 数 配置工 作 。 实例 化功 能会 对所 有 实 例化 的对 象进 行 重新 编号 ， 包括装 配体文 件 和与其
关联 的零 件 文件 ， 区分实 例化对 象 和它 所 引用 的 以
数 化 组 件 库 的构 建 以及 组 件 的快 速 装 配设 计 技 术 。应 用 Ｃ Ａ 在 Ｃ Ｉ 平 台上 进 行 二 次 开发 ， Ａ ＡＴ Ａ 实现 了飞机 装 配 工装组件库和快速装配设计功能 ， 可提 高 装 配 工 装 设 计 的 效 率 和 质 量 。 关 键 词 ： 机 装 ｋ ． 装 ； 数 化 设 计 ； 件 库 ； 速 装 配设 计 飞 ｒ － 参 组 快 中图 分 类 号 ： ３ １ ＴＰ ９ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ５２ １ （０ ２ Ｓ ００ — ３ １ ０—６ ５ ２ １ ） 一０ ６０
方法 ， 并应 用 于工装 组件 快速装 配 设计 系统 。
模 型 的 保存 由设 计 员个 人 完 成 ， 乏统 一 的维 护 ， 缺 数 据 安全 性难 以保证 。 有实 现组 件资 源和设 计知 没
识 的企业 共享 ， 不利 于 团 队设 计质 量 的提高 和设计
收 稿 日期 ：０ １１ —５ 修 订 日期 ：０ ２０— ５ ２ １－ ０１ ； ２ １—１１