基于深孔特征约束的装配协调及准确度研究

发布时间：2017-10-06 22:37

  本文关键词：基于深孔特征约束的装配协调及准确度研究

  更多相关文章： 数字化装配 位姿评价 装配偏差 装配准确度 协调准确度 粒子群算法

【摘要】：在飞机数字化装配过程中,为了提高装配质量和装配效率,需要将装配对接的部件调整到理想位置(位姿),以满足各部件的装配协调要求。本文详细分析了制造过程中的几种装配准确度要求,包括直线约束,角度约束和孔特征约束等,通过空间拟合等手段得到这些约束的数学表达方式,从基于各个约束的姿态评价方面对数字化装配调姿技术进行了深入地研究,建立了基于装配准确度约束的数字化调姿优化模型。通过求解模型,评价当前部件位姿并得到最佳装配位姿,使得部件的综合装配误差达到最优。本文第一章综述了飞机数字化装配技术的国内外研究现状,介绍了数字化装配中部件调姿的关键基础技术和应用技术。在详细介绍现有飞机部件调姿方法的基础上,阐述了本课题的研究背景和意义,最后给出了论文的结构。第二章介绍了在飞机数字化调姿过程中表示装配关键特征的装配准确度,并描述了作为一般刚体的飞机部件在空间的位姿变换表示方法,最后结合装配现场坐标系之间的关系,给出以飞机部件上装配工艺特征为偏差的描述的位姿评价方法。第三章针对飞机装配的技术要求和质量评价标准,介绍了在飞机装配中装配准确度的概念和内容,通过对几种常见的装配准确度(包括翼肋轴线的直线度要求、机翼的对称性和后掠角的要求)进行分析,阐述了协调方式在具体生产装配中的运用。第四章,介绍了飞机装配对接过程中最常见的叉耳配合的配合形式和多孔(孔-轴-孔)配合形式,分析了调姿装配过程中的同轴度约束。通过几何分析和拟合,讨论了孔-轴-孔配合交点和叉耳配合交点的协调问题,利用互换性原理解决容差分配问题。第五章以飞机后机身和垂尾数字化调姿对接为例,提出一种数字化调姿对接优化算法,结合激光测量技术,针对叉耳模型的装配问题,将装配的深孔约束转换为点线距离的约束,能够更好地体现工程要求。建立调姿的最优装配位姿优化模型,再通过智能粒子群算法求解,得到部件最佳装配位姿,实现部件偏差的合理分配。最后通过仿真数据验证该方法的有效性和准确性。第六章对全文的工作做了相应的总结,并对未来的工作进行了展望。
【关键词】：数字化装配 位姿评价 装配偏差 装配准确度 协调准确度 粒子群算法
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V262.4
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-23
• 1.1 引言11-14
• 1.2 飞机数字化调姿技术应用现状14-16
• 1.2.1 国外研究进展14-15
• 1.2.2 国内研究进展15-16
• 1.3 飞机数字化调姿技术体系16-21
• 1.3.1 关键基础技术16-17
• 1.3.2 关键应用技术17-21
• 1.4 本课题研究背景和意义21
• 1.5 论文的主要内容与结构21-23
• 第二章 部件位姿表达与评价23-32
• 2.1 引言23
• 2.2 装配相关坐标系23-25
• 2.2.1 装配坐标系24
• 2.2.2 测量坐标系24
• 2.2.3 部件坐标系24-25
• 2.3 部件位姿变换25-27
• 2.4 姿态评价方法27-31
• 2.4.1 制造准确度28
• 2.4.2 协调准确度28-29
• 2.4.3 位姿关系29-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第三章 飞机结构装配准确度分析32-43
• 3.1 引言32-33
• 3.2 装配准确度33-35
• 3.3 直线相对位置协调分析35-38
• 3.4 机翼安装角和后掠角协调分析38-42
• 3.4.1 飞机机翼安装角分析38-40
• 3.4.2 机翼后掠角和对称分析40-42
• 3.5 本章小结42-43
• 第四章 深孔特征的约束分析43-52
• 4.1 引言43
• 4.2 深孔协调43-46
• 4.2.1 深孔的空间要素43-44
• 4.2.2 深孔轴向方向矢量44-46
• 4.3 深孔的协调问题46-48
• 4.3.1 孔-轴-孔配合协调46-47
• 4.3.2 叉耳配合协调47-48
• 4.4 装配容差分析48-51
• 4.4.1 孔-轴-孔容差分配48-50
• 4.4.2 叉耳配合形式容差分配50-51
• 4.5 本章小结51-52
• 第五章 基于孔特征约束的装配方法应用52-68
• 5.1 引言52
• 5.2 深孔协调问题52-54
• 5.3 深孔协调部件优化模型建立与求解54-62
• 5.3.1 姿态评价模型建立54-58
• 5.3.2 模型求解58-62
• 5.4 仿真算例62-66
• 5.5 本章小结66-68
• 第六章 总结与展望68-70
• 6.1 总结68-69
• 6.2 展望69-70
• 参考文献70-74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王青;梁琴;李江雄;柯映林;;飞机数字化装配机翼姿态评价及调整方法[J];浙江大学学报(工学版);2014年07期

2 Chen Zhehan;Du Fuzhou;Tang Xiaoqing;;Research on uncertainty in measurement assisted alignment in aircraft assembly[J];Chinese Journal of Aeronautics;2013年06期

3 张益泽;王解先;;初值任意选取的圆柱面拟合方法[J];工程勘察;2012年01期

4 钱W，

本文编号：985447