直升机数字化装配工艺设计与三维AO构建

迟铭博

摘 要：这些年以来，计算机建模技术发展势头迅猛，逐步成为当前国内外航空制造业发展的一个重要方向。全数字化的工艺技术和三维设计广泛的应用于制造业。尤其是在航空制造业当中，数字化技术得到了广泛的使用，我国也开始深入的进行数字化技术的研究。但是，当前我国在三维设计方面的水平与国际水平还有一定的差距，尤其是直升机设计、制造、装配领域，产品三维数字化模型并没有在直升机数字化制造过程中得到完全的使用。相关技术人员一定要重视直升机的数字化装配的问题，并且合理地进行三维AO构建，提高直升机装配的效率。

关键词：直升机;三维AO;装配;仿真

1 直升机数字化装配工艺设计与三维AO构建的重要意义

和普通固定翼飞机相比，直升机具有独特的特点，其装配操作的过程中，空间较为狭小，而且整个机身结构非常紧凑，使用了很多整机加工技术以及一些复合材料构件。由于其结构复杂而且机身短小，所以和固定翼飞机相比，直升机装配的环节较多，在装配的过程中具有较高的精度要求，其产品的质量和直升机装配工作的质量息息相关。通过相关数据统计发现，在整个直升机制造的过程中，装配工艺达到了整个工作量的一半左右，所以直升机在制造的过程中最为关键的部分就是装配部分，加强直升机数字化装配工艺的使用具有非常重要的意义，通过数字化对信息进行传递，可以让装配工艺和仿真可视化水平进一步提高，并且准确的输出相关的工艺文件，让直升机生产周期大幅度缩短，在提高产品质量方面具有很大的帮助，而且在装配的过程中，可以进一步提高效率，让直升机的出货周期缩短。

2 直升机数字化装配工艺设计过程分析

数字化装配工艺设计主要是分析直升机的产品结构，并且依照企业当前的制造能力合理的划分装配工艺分离面，并且进行相关流程的制定，对装配方案进行确认，并且在各个环节进行细化，合理的进行装备资源的划分和选择。

2.1 MBD数据信息的导入

在直升机动力舱装配工艺设计的过程中，主要是从CATIA的MBD数据当中获取数据，也就是EBOM，设计单位需要依照产品功能的要求合理的进行产品零件结构树的设计，这是生产部门获得数据的基础。

2.2 装配工艺分离面的划分

导入MBD数据信息的过程中，只是转变原有的直升机动力舱产品结构，下一步需要有效的划分模块当中的装配工艺，在数字化制造的过程中，相关技术人员需要完整的获取EBOM数据，并且依照工艺部门的工艺要求合理的进行装配树的生产，装配树也被叫做PBOM，在PBOM的条件下划分工艺面的具体要求重新对产品零部件的结构关系进行定义，接着形成以装配为主的工艺树，最终产生MBOM，用来对生产制造进行指导。

2.3 动力舱装配仿真

依照事先设定好的工艺分离面，在DPM当中进行相应的仿真动画，利用仿真动画对动力舱的装配进行模拟，并且对装配工艺分里面的划分是否正确可靠进行验证，对工艺分类的划分进行进一步的优化。

2.4 部件装配顺序的确定

优化仿真验证之后，需要注意进行直升机的具体装配流程控制，主要是在DPE的Process节点当中进行规划，对各个工艺部件的装配流程进行设计并且注意细化，对装配的顺序进行确认，最后形成相关的动力舱协调方案，并且对AO号进行确认。

2.5 工装的设计

依照工艺分离面的划分，对工装的定位器、夹紧器等结构形式进行确认，在CATIA当中将MBD数据结构工装数模完成。

2.6 详细工艺设计

在协调方案的条件下，对产品的安装顺序进行确认，并且设计详细的工艺流程和具体的装配操作方法，需要让操作人员对具体的装配方式和步驟进行明确，并且将AO编写完成。

3 三维AO快速构建

为了更好地在进行三维AO是构建，在构建的时候，需要依照实际的需要对EBOM信息进行提取和利用，让CATIA软件和AO有效的进行结合，提高使用的效率，将三维AO快速构建平台作为CATIA软件的一个插件。直升机三维AO快速构建的具体流程如下图。

依照AO的具体内容，CATIA当中的用户化定制基础信息页可以进行AO号、生效架次、工艺员等相关属性的设置，在工序说明页当中可以添加相应的工序设计，并且对直升机架次管理的装配文件进行优化，形成典型的工艺知识库链接。在编制的时候，用户可以依照自己的需要直接对相关工艺文档进行选取，并且进行审查后，做出相应的修改，在工装设备当中，用户可以根据实际情况直接进行所需设备以及查询工装设备库的添加。在此过程中可以依照零件、名称、编号等相关属性，对必要的信息进行编写，利用Excel的格式将零件装配单输出。工艺人员在进行AO编写等过程中可以选择一些配套零件和工装设备，可以让手工录入的量大幅度减少，让AO的编制效率提高。

4 结语

合理的对数字化装配技术进行使用具有非常重要的意义，可以紧跟时代潮流，把握发展脉络，让直升机企业的技术创新能力进一步提高，让我国航空技术和国外先进水平的差距大幅度缩短，让我国在军事领域的国际竞争力提高。合理的对数字化装配技术进行使用，可以让直升机企业的技术创新能力进一步提高，让我国航空技术和国外先进水平的差距大幅度缩短，让我国在军事领域的国际竞争力提高。

参考文献：

[1]田锡天，耿俊浩，唐健钧，等.飞机三维数字化装配工艺设计与管理技术[J].航空制造技术，2015，473（4）：51-54.

[2]郭具涛，梅中义.基于MBD的飞机数字化装配工艺设计及应用[J].航空制造技术，2011（22）：74-77.

[3]惠巍，沈波，胡保华，等.飞机装配工艺三维数字化设计[J].西安工业大学学报，2015（2）：112-118.