面向MBD的飞机装配连接辅助工艺设计系统开发

摘要

飞机数字化设计制造是当前航空制造业的发展趋势，飞机数字化工艺设计仍处于探索阶段。论文针对模型数字定义内容与数字化工艺设计需求，在研究飞机产品数字化定义规范基础上，开发了基于CATIA/CAA平台的飞机装配工艺辅助设计系统，帮助工艺设计人员准确、快速地提取与生成数字化工艺信息，辅助完成数字化工艺设计过程。
　　论文首先研究了飞机数字化产品定义技术，针对数字化装配工艺设计过程，分析了系统需求并制定了系统的设计目标;其次，研究了面向MBD的装配工艺信息提取方法，通过分析数字模型定义规范与结构特点，实现了工艺信息的快速提取和三维标注功能;再次，研究了基于拓扑推理的装配关系判断方法，利用数字模型的空间拓扑关系，自动生成连接件表面钉孔点几何特征和装配连接关系，并通过空间位置判断实现了连接件安装干涉检查。最后，利用CATIA/CAA二次开发技术，开发了面向MBD的飞机连接装配辅助工艺设计系统，并应用于典型零件装配工艺设计。
　　通过课题的研究，初步实现了飞机装配连接工艺的数字化辅助设计，简化了工艺设计流程与步骤。

目录

摘要

注释表

第一章 绪论

1．1 飞机数字化装配技术概述

1．2 飞机装配工艺技术研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 研究意义

1．4 研究内容

1．5 章节安排

第二章 面向MBD的飞机装配连接辅助工艺设计系统总体规划

2．1 数字化装配工艺设计模式

2．2 CATIA二次开发技术

2．2．1 CATIA二次开发方式

2．2．2 CAA组件应用架构

2．3 装配连接辅助工艺设计系统分析

2．3．1 系统设计目标

2．3．2 系统需求分析

2．3．3 系统功能划分与流程设计

2．3．4 本章小结

第三章 MBD装配连接工艺信息提取

3．1 MBD技术体系的产品定义

3．1．1 MBD几何集定义的基本内容

3．1．2 零件连接特征定义

3．1．3 MBD数据集组织和管理要求

3．1．4 装配产品MBD数据集定义的要求

3．2 装配连接工艺信息提取

3．2．1 CATIA数模MBD数据结构

3．2．2 信息提取与筛选

3．3 工艺信息标注

3．4 本章小结

第四章 基于拓扑推理的装配关系求解

4．1 CATIA几何拓扑关系

4．1．1 CATIA／CAA拓扑关系

4．1．2 CATIA／CAA拓扑模型

4．2 钉孔法线生成

4．2．1 钉孔表面获取

4．2．2 钉孔法线生成

4．3 装配连接关系快速求解

4．3．1 零件几何体包围盒计算

4．3．2 零件连接关系计算

4．3．3 零件夹持厚度计算

4．4 连接件参数化建模系统设计

4．4．1 飞机常用连接件介绍

4．4．2 参数化建模方法研究

4．4．3 CATIA连接件参数化建模系统设计

4．5 连接件安装干涉检查

4．6 本章小结

第五章 面向MBD的飞机装配连接辅助工艺设计系统应用实例

5．1 装配信息提取

5．2 铆钉长度计算与选择

5．3 工艺信息标注

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 全文总结

6．2 展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文