题目：飞机柔性装配工装设计方法及技术研究

在现代飞机研制过程中，已越来越重视采用柔性装配技术。而柔性装配工装是现代飞机柔性装配技术的重要组成，对飞机柔性装配的生产效率和产品质量具有最直接的影响，因而如何高效率和高质量地开展柔性装配工装研制是飞机柔性装配技术研究中的重要课题之一。由于柔性装配工装无论在整体结构形式或是元件定位方式等方面都较传统专用装配工装更具灵活性和复杂性，现有的装配工装设计方法已不适用于这类先进工装的研制。为此，本文在863计划等国家科技项目的支持下，专门对柔性装配工装的设计方法及若干关键技术开展研究，归纳和总结飞机柔性装配工装的各种典型结构形式，提出和建立柔性装配工装的设计方法、设计模型、性能评价方法及智能化设计技术等，并在此为基础上研究和开发“柔性装配工装设计（FFixCAD）系统”，为飞机柔性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）分析、归纳和总结飞机柔性装配工装的典型结构形式。在分析和总结各类典型飞机装配件结构及其装配工艺特点的基础上，给出飞机柔性装配工装定义，并根据定位点离散方式不同，对飞机柔性装配工装进行分类，分析各类柔性装配工装的结构特点、工作原理和典型应用，为研究柔性装配工装设计方法奠定基础。2）研究柔性装配工装设计方法。首先，定义柔性装配工装的设计原则和设计要求；其次，在引入几个新术语和概念之后，对柔性装配工装的总体设计流程进行研究，在此基础上建立相应的设计模型，提出柔性装配工装的选型依据和流程；然后，专门就壁板类柔性装配工装的设计方法和流程开展深入研究，提出此类工装结构中关键单元的详细设计方法；最后，定义柔性装配工装的设计与使用性能评价指标，并在此基础上研究和建立柔性装配工装的性能评价方法。3）研究、建立和开发柔性装配工装智能化设计关键技术。针对柔性装配工装结构及其设计方法特点，研究其智能化设计的关键技术，包括以复杂标准件的语义模型及其管理技术为基础，提出基于工艺条件的元件自动定位原理及方法，设计并开发柔性装配工装典型元件的自动调用、建模和定位等关键算法，测试和分析这些算法的应用效果。综合应用现有技术和算法，开发“柔性装配工装设计（FFixCAD）系统”原型，并结合实例对该系统进行测试和评价。4）设计空客A330/340货机舱门框柔性装配工装。首先对舱门框结构与工艺性进行分析，提出柔性装配工装设计要求，然后开展工装方案设计并进行方案优选，进行工装详细设计，最后建立柔性装配工艺环境进行舱门框柔性装配仿真，进行工装性能评价并优化。通过此设计实践，综合验证本文所提出和建立的柔性装配工装设计理论和技术方法以及所开发的研制工具的正确性和有效性。