一种飞机装配型架骨架的关联设计方法
【专利摘要】一种飞机装配型架骨架的关联设计方法，该方法主要包括如下步骤：1）导入装配件模型；2）定义工装轴系；3）创建装配件包围盒；4）创建骨架包围盒；5）判断骨架形式；6）获取引导面；7）选取截面形式；8）创建引导线链；9）创建骨架轴线；10）创建骨架结构。应用本发明，建立了骨架结构与装配件三维模型间的尺寸关联以及等截面形式的结构关联，在装配件包围盒的基础上，提出了创建空间网格作为交互设计的辅助工具，从而提高了工装骨架设计的自动化程度和设计效率，并确保装配型架的设计质量，对实现工装的三维数字化并行设计具有重要意义。
【专利说明】一种飞机装配型架骨架的关联设计方法
【技术领域】
[0001]本发明是一种飞机装配型架骨架的关联设计方法，属于飞机制造工艺装备设计领域。
【背景技术】
[0002]骨架作为装配型架的基体结构，起着固定和支撑型架中的工作元件并保持其位置准确度及稳定性的作用。目前，骨架的专业化设计技术研究主要集中在骨架结构布局、骨架结构造型、骨架接头处理等方面。对骨架结构造型、骨架接头处理的研究较多，而且已经有成熟的功能实现。但是，在骨架结构布局方面仍主要靠设计人员在CAD平台上通过最基本的功能交互完成，过程繁琐、效率低，且最终的设计结果与飞机装配件模型、装配姿态等产品数据间不具直接关联性，不能支持骨架随产品数据的修改而自适应更改，从而导致骨架与飞机装配件结构间的不协调等潜在问题。如何实现装配型架的结构及其尺寸随产品结构的修改而自适应更改，从而提高装配型架的设计效率和确保装配型架的设计质量，是提高骨架设计的智能化和自动化程度的关键问题之一。
【发明内容】
[0003]为了解决上述存在的技术问题，本发明提出了一种基于装配件三维包围盒的型架骨架关联设计方法，该方法技术可用于实现装配型架的结构及其尺寸随产品结构的修改而自适应更改，从而提高装配型架的设计效率和确保装配型架的设计质量。
[0004]本发明的目的是通过下述技术方案实现的:
[0005]一种飞机装配型架骨架的关联设计方法，其特征在于:包括如下步骤:1)导入装配件模型；2)定义工装轴系；3)创建装配件包围盒；4)创建骨架包围盒；5)判断骨架形式；6)获取引导面；7)选取截面形式；8)创建引导线链；9)创建骨架轴线；10)创建骨架结构。
[0006]所述的步骤3)创建装配件包围盒的方法为:根据装配件的装配姿态创建工装轴系，定义工装的设计空间，并在其中创建装配件包围盒。
[0007]所述的步骤4)创建骨架包围盒的方法为:根据交互指定的定位夹紧空间大小创建骨架包围盒。
[0008]所述的步骤5)判断骨架结构形式的方法为:根据装配件包围盒的长、宽、高(分别用length、width、height表示)判断并选择骨架的结构形式。其过程为:
[0009](I) length、width、height 的值按降序排序，结果令 length>width>height ；
[0010](2)计算装配件扁平度Pa和装配件大小La:
[0011]Pa=height/length ①
[0012]La=Iength ②
[0013](3)选择骨架结构形式:gLa〈LENGTH*Pa>PLANE)jPS小部件或平面结构，则选择平面形式；否则选择立体形式。其中=LENGTH和PLANE分别为装配件的临界大小和临界扁平度。[0014]所述的步骤6)获取引导面的方法为:平面骨架引导面的方向与骨架包围盒最短边的方向一致，立体骨架引导面的方向与骨架包围盒水平面内的最长边一致。
[0015]所述的步骤8)创建引导线链的方法为:根据选取的典型截面形式，在引导面上创建引导线链，通过交互指定比例关系，从而实现不同尺寸的相似截面与包围盒之间的关联。
[0016]所述的步骤9)创建骨架轴线的方法为:对于平面骨架结构形式，其直接关联结构只有一个线链，通过指定平面骨架的偏心距对引导线链进行平移即可；对于立体骨架结构形式，其轴线的创建过程为:
[0017](I)获取拉伸向量I及间隔拉伸向量SI拉伸向量I的方向与引导面方向一致，
初始长度为骨架包围盒与平行的边长度。拉伸向量Z、间隔拉伸向量SI与级数N间的关系为:
[0018]
【权利要求】
1.一种飞机装配型架骨架的关联设计方法，其特征在于:包括如下步骤:1)导入装配件模型；2)定义工装轴系；3)创建装配件包围盒；4)创建骨架包围盒；5)判断骨架形式；6)获取引导面；7)选取截面形式；8)创建引导线链；9)创建骨架轴线；10)创建骨架结构； 其中，所述的步骤3)创建装配件包围盒的方法为:根据装配件的装配姿态创建工装轴系，定义工装的设计空间，并在其中创建装配件包围盒； 其中，所述的步骤4)创建骨架包围盒的方法为:根据交互指定的定位夹紧空间大小创建骨架包围盒； 其中，所述的步骤5)判断骨架结构形式的方法为:根据装配件包围盒的长、宽、高(分别用length、width、height表示)判断并选择骨架的结构形式；其过程为: (1)length、width、height 的值按降序排序，结果令 length>width>height ； (2)计算装配件扁平度Pa和装配件大小La:
Pa=height/length ①
La=Iength ? (3)选择骨架结构形式:若La〈LENGTH或Pa>PLANE)，即为小部件或平面结构，则选择平面形式；否则选择立体形式；其中=LENGTH和PLANE分别为装配件的临界大小和临界扁平度； 其中，所述的步骤6)获取引导面的方法为:平面骨架引导面的方向与骨架包围盒最短边的方向一致，立体骨架引导面的方向与骨架包围盒水平面内的最长边一致； 其中，所述的步骤8)创建引导线链的方法为:根据选取的典型截面形式，在引导面上创建引导线链，通过交互指定比例关系，从而实现不同尺寸的相似截面与包围盒之间的关联； 其中，所述的步骤9)创建骨架轴线的方法为:对于平面骨架结构形式，其直接关联结构只有一个线链，通过指定平面骨架的偏心距对引导线链进行平移即可；对于立体骨架结构形式，其轴线的创建过程为: (1)获取拉伸向量Z及间隔拉伸向量，拉伸向量I的方向与引导面方向一致，初始长度为骨架包围盒与平行的边长度；拉伸向量Z、间隔拉伸向量^与级数N间的关系为:
【文档编号】G06F17/50GK103942365SQ201410108666
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年3月21日 优先权日:2014年3月21日
【发明者】郑国磊, 曹巍 申请人:北京航空航天大学