何麗紅

三維裝配仿真技術(shù)在飛機(jī)數(shù)字化裝配中的應(yīng)用

何麗紅

（哈爾濱飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，哈爾濱 150001）

三維裝配仿真技術(shù)是飛機(jī)裝配數(shù)字化的重要基礎(chǔ)性技術(shù)，三維裝配仿真技術(shù)使飛機(jī)從設(shè)計(jì)到制造，從裝配到總裝得到了有機(jī)統(tǒng)一，這不但提高了飛機(jī)數(shù)字化裝配效率，也為飛機(jī)裝配質(zhì)量提供了可靠保障。

三維裝配仿真技術(shù)；飛機(jī)數(shù)字化裝配；裝配順序；人機(jī)工程；虛擬；可視化

數(shù)字化對(duì)于飛機(jī)制造和裝配來(lái)講有著質(zhì)量上、效益上和效率上的整體提升作用，有了數(shù)字化的三維裝配仿真技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)飛機(jī)裝配順序的優(yōu)化，人機(jī)工程的規(guī)范，仿真虛擬的實(shí)現(xiàn)，可視化裝配等一系列目標(biāo)，這是飛機(jī)制造和裝配行業(yè)的一大基礎(chǔ)技術(shù)，同時(shí)也是新時(shí)期飛機(jī)制造數(shù)字化裝配最為核心的基礎(chǔ)。當(dāng)前行業(yè)應(yīng)該立足于三維裝配仿真技術(shù)的應(yīng)用，把握數(shù)字化發(fā)展的大方向，以飛機(jī)制造和裝配的具體環(huán)節(jié)和過(guò)程為切入點(diǎn)，研討三維裝配仿真技術(shù)在實(shí)際加工和操作中的具體應(yīng)用，在提高三維裝配仿真技術(shù)應(yīng)用效果的同時(shí)，確保飛機(jī)生產(chǎn)和裝配得到質(zhì)量與效率的保證，進(jìn)而使飛機(jī)產(chǎn)業(yè)真正發(fā)揮出朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)的價(jià)值和作用。

1　三維裝配仿真技術(shù)應(yīng)用于飛機(jī)數(shù)字化裝配的重要價(jià)值

飛機(jī)裝配涉及諸多的零件和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，特別是飛機(jī)尺寸巨大，形狀多樣，要求嚴(yán)格，裝配中需要大量的資源作為基礎(chǔ)和支持，這就使飛機(jī)裝配呈現(xiàn)出更為獨(dú)特的特性。合理和充分地利用三維裝配仿真技術(shù)可以以仿真和模擬的方式實(shí)現(xiàn)從零件到組件，從裝配到成品的全過(guò)程模仿，有助于暴露飛機(jī)裝配、飛機(jī)零部件出現(xiàn)的設(shè)計(jì)缺陷和結(jié)構(gòu)問(wèn)題，從質(zhì)量上保障了飛機(jī)裝配的科學(xué)化與合理化，從設(shè)計(jì)上預(yù)防了漏洞與缺陷，由于三維裝配仿真技術(shù)沒(méi)有實(shí)物生產(chǎn)，因此效率和效益得到了有效的保障，對(duì)飛機(jī)裝配具有深遠(yuǎn)的價(jià)值，也正因?yàn)槿绱?，三維裝配仿真技術(shù)成為飛機(jī)裝配過(guò)程中數(shù)字化技術(shù)體系中關(guān)鍵的組成部分。

2　三維裝配仿真技術(shù)應(yīng)用于飛機(jī)數(shù)字化裝配的要點(diǎn)

三維裝配仿真技術(shù)通俗地講就是利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)在軟件支持的情況下，通過(guò)虛擬飛機(jī)裝配條件與環(huán)境，調(diào)入飛機(jī)零部件的三維數(shù)字模型，通過(guò)在虛擬環(huán)境的仿真裝配和制造，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)零部件上架、定位、組裝等裝配過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)裝配的數(shù)字化模擬。三維裝配仿真技術(shù)不但可以提高飛機(jī)裝配工藝的完整性，而且可以提高飛機(jī)裝配的精確性，還可以通過(guò)準(zhǔn)確地模擬各過(guò)程和各環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)飛機(jī)裝配中設(shè)計(jì)、技術(shù)、工藝方面的錯(cuò)誤，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)裝配的調(diào)整。三維裝配仿真技術(shù)的具體應(yīng)用應(yīng)該結(jié)合飛機(jī)數(shù)字化裝配的過(guò)程，這樣不但可以提高三維裝配仿真技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用水平，還可以形成三維裝配仿真技術(shù)應(yīng)用于飛機(jī)數(shù)字化裝配的要點(diǎn)。

2.1飛機(jī)裝配順序驗(yàn)證中三維裝配仿真技術(shù)的應(yīng)用

利用三維裝配仿真技術(shù)可以在虛擬的情況下，對(duì)飛機(jī)裝配過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)而連續(xù)的仿真，這有利于對(duì)飛

機(jī)零部件進(jìn)行精確的檢驗(yàn)，還有利于對(duì)飛機(jī)裝配順序的確定和驗(yàn)證，以發(fā)現(xiàn)飛機(jī)數(shù)字化裝配過(guò)程中順序存在的問(wèn)題和錯(cuò)誤，以利于提高飛機(jī)裝配的效率與質(zhì)量。

2.2人機(jī)工程裝配中三維裝配仿真技術(shù)的應(yīng)用

人機(jī)工程是飛機(jī)重要的系統(tǒng)，在飛機(jī)裝配中人機(jī)工程是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，特別是飛機(jī)重要的操作離不開人的參與，因此，要高度重視飛機(jī)人機(jī)工程的裝配操作。利用三維裝配仿真技術(shù)可以在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工裝結(jié)構(gòu)環(huán)境中，將標(biāo)準(zhǔn)人體的三維模型放入虛擬裝配環(huán)境中，按照工藝流程進(jìn)行裝配，對(duì)工人工作特性進(jìn)行分析，具有可視性、可達(dá)性、可操作性、安全性及舒適性。

2.3數(shù)字化工廠中三維裝配仿真技術(shù)的應(yīng)用

利用三維裝配仿真技術(shù)可以在數(shù)字條件下建立廠房、地面、起吊設(shè)備等三維制造資源模型，將已經(jīng)建立的各裝配工藝模型和裝配型架、工作平臺(tái)、夾具等制造資源三維模型放入廠房中，按照確定的裝配流程進(jìn)行全面的工藝布局設(shè)計(jì)。通過(guò)仿真使車間布局更加符合工藝布局可以設(shè)計(jì)最短運(yùn)輸路線、生產(chǎn)力均衡、充分利用空間和場(chǎng)地、方便運(yùn)輸并且快速重組。

2.4可視化裝配中三維裝配仿真技術(shù)的應(yīng)用

利用三維裝配仿真技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)三維裝配這一功能，操作者能夠采用終端電腦或手持電腦讀取這些信息，使工人能夠準(zhǔn)確、迅速地查閱裝配過(guò)程中需要的信息，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)工人對(duì)飛機(jī)進(jìn)行裝配，幫助工人直觀了解裝配過(guò)程，實(shí)現(xiàn)可視化裝配。

3　結(jié)語(yǔ)

以三維裝配仿真技術(shù)的應(yīng)用為中心，加速三維裝配仿真技術(shù)在裝配具體環(huán)節(jié)和重點(diǎn)部位的應(yīng)用，做到對(duì)飛機(jī)裝配總體質(zhì)量的保證，進(jìn)而使我國(guó)飛機(jī)生產(chǎn)與裝配產(chǎn)業(yè)能夠適應(yīng)市場(chǎng)需求和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，為飛機(jī)制造行業(yè)的發(fā)展提供數(shù)字化、系統(tǒng)化的基礎(chǔ)。

［1］ 劉檢華，寧汝新，姚珺，等.基于裝配任務(wù)的虛擬裝配工藝模型研究［J］.系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2005，（09）：92.

［2］ 鄭軼，寧汝新，劉檢華，等.虛擬裝配環(huán)境下快速碰撞檢測(cè)方法的研究［J］.系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2005，（09）：57.

［3］ 宋荊洲，孫漢旭，賈慶軒，等.一種改進(jìn)的面向?qū)ο蟮奶摂M裝配建模方法［J］.機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，2005，（03）：79.

［4］賈曉亮，張振明，田錫天，等.以制造BOM為核心的制造工藝數(shù)據(jù)管理研究［J］.制造業(yè)自動(dòng)化，2006，（05）：82.

［5］吳含前，姜澄宇，王寧生，等.面向產(chǎn)品生命周期的產(chǎn)品信息模型在PDM中的實(shí)現(xiàn)［J］.機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，2005，（03）：1050.

3D Assembly Simulation Technology in The Application of The Aircraft Digital Assembly

HE Li-hong
（Harbin aircraft industrygroup co.，LTD，Harbin，150001，China）

3D assembly simulation technology is an important basic technology of digital aircraft assembly，3 d simulation technology from design to manufacture the aircraft assembly，from the assembly to the assembly the organic unification，this not only improve the efficiency ofthe aircraft digital assembly，alsohas provided the reliable safeguard for aircraft assemblyquality.

3D Assembly Simulation Technology；Aircraft Digital Assembly；Assembly Sequence；The Man-Machine Engineering；Virtual；Visualization

V262.4；TP391.9

A

1674-8646（2015）04-0076-02