● 摘要
以总装预研和“863”等项目为研究背景，在深入分析工装结构及其设计流程的基础上，进行基于三维模型的装配工装知识模型的研究，在此基础上实现基于产品三维模型驱动的装配工装设计，同时对装配工装结构内部零部件之间的关联性开展研究。最后开发了“装配工装设计系统”（AFixCAD），对本文所提出的模型与算法进行了验证。为飞机装配工装的快速研制提供有力的理论、技术和工具支持。
论文主要内容包括：
1）工装设计过程知识建模。整理并分析常见工装结构，构建这些这些工装结构形式的规范化定义，建立这些典型工装结构的三维参数化表示模型；按照功能类别，逐一分析各类功能元件的结构特点，归纳和整理各种典型功能元件（除了标准件外），研究、定义和建立这些典型元件的参数化模型。明确及定义工装设计所需的各种基础数据和资源；研究和建立工装设计工作与数据流程，并用约定符号定义和表示；细化工作与数据流程中的各个设计环节，直到各环节均为纯粹的人工完成和程序实现为止；归纳和定义各级流程中的所有数据及其关系，建立相应的数据模型；分析和整理流程实施过程中已具备的知识支持，研究和建立相应的知识模型。
2）骨架结构关联设计。收集常见的型架结构，分析其骨架结构特点，定义和构造典型骨架结构形式，建立典型型架骨架结构形式的三维表示模型；明确及定义骨架设计所需的数据，研究和建立骨架设计工作与数据流程，细化流程中的数据，并建立相应的数据模型；研究骨架结构与飞机装配件三维模型的关联设计方法，研究和建立基于装配件三维模型的骨架关联设计原理和算法。
3）卡板智能化设计。分析常见的飞机装配型架卡板的结构，研究飞机装配型架卡板的设计过程，在此基础上进行卡板智能设计技术的研究，提出卡板干涉检查的方法以及卡板的智能设计方法。
4）配套结构自动建模。为了快速建立飞机零部件制造过程中的定位夹紧系统，在各类飞机制造工艺装备中大量采用了一些通用和专用的标准件及典型元件装置。研究并构建配套结构与工装其他结构间的依赖关系，并基于此建立了配套结构的规范化定义，阐述了配套结构自动建模的原理，建立了配套结构建模中的语义模型解释算法、文档创建算法以及子件安装算法等。通过这些研究成果可显著简化型架设计过程，提升型架设计效率。
5）设计模型和算法原型程序开发和验证。设计并开发“装配工装设计系统（AFixCAD）”，定义并实现系统人机交互界面；定义、编制和实现各项功能的交互命令；从基础对象类开始，逐一定义和开发各个对象类；独立测试并完善系统的各模块功能。