题目：基于关键特性的飞机装配若干关键技术研究

 

装配是飞机制造中的重要环节，很大程度上决定了飞机最终的制造质量、成本和周期。针对目前国内飞机装配领域数字化程度偏低、过度依靠人工经验、质量控制手段缺乏等问题，本文以关键特性为主线，阐述了其在飞机装配过程中的定义、分解传递、误差累积的详细应用过程；研究了关键特性在产品定义、数字化协调、装配序列规划、装配公差设计及优化等方面应用的关键问题，提出了一套基于关键特性的数字化智能装配解决方案。论文的主要工作如下：

（1）总结了飞机装配过程中关键特性的类型和特点，形成了一种较为完整的飞机装配关键特性识别、分解传递方法。借鉴产品制造中关键特性的定义，结合飞机装配的特点，给出了飞机装配过程中关键特性的定义和分类方法，突出了装配中对几何特征的控制需求。分析了关键特性逐层分解过程中的误差积累和传递，建立了一套各级装配关键特性的识别方法。

（2）分析了基于关键特性的数字化装配协调路线，给出了一种基于关键特性的数字化标准工装建立方法。以关键特性的定义和分解传递为基础，建立了数字化装配协调路线，提出了一种数字化标准工装的组织形式；给出了基于数字化标工的协调方法；分析了数字化协调过程中基准的转化过程。给出了飞机装配中外形类、交点类两类最典型的产品的协调路线和数字化标准工装的组成形式。

（3）提出了一种基于关键特性的装配序列规划方法。分析了飞机装配序列规划的特点，总结了装配体中建立基准传递链的原则和方法；给出了零部件之间配合约束特征对及其它辅助约束特征对的选择流程；提出了一种基于DFC的装配序列规划方法；选取并行性、装配方向一致性和聚合性为评价标准，采用遗传算法对装配序列进行了优化；最后给出了基于关键特性进行装配工装设计的一般原则。

（4）研究了基于FDFC的装配公差优化技术。提出了一种基于装配特征的TTRS公差建模方法；以DFC为基础，研究了飞机装配FDFC的生成方法；建立了装配体中基于FDFC的关键特性尺寸链生成的方法；采用了基于向量环的公差分析方法对装配精度进行预测，以加工成本为目标函数，采用遗传算法进行了容差分配。

以某飞机垂直安定面为对象，对论文中的装配关键特性识别、数字化协调、装配序列规划、装配误差分析优化等关键技术进行了验证。验证结果表明，论文中提出的基于关键特性的装配技术方案对于提高装配质量和效率具有显著效果。