飞机装配工艺分离面划分方法与流程

1.本发明涉及飞机装配制造领域，具体涉及一种飞机装配工艺分离面划分方法。


背景技术：

2.飞机制造采用bom(bill of material)的数据管理方式。顶层工艺规划的主要工作是在ebom(engineerbom)基础上构建pbom(process bom)和顶层 mbom(manufacturingbom)的过程。企业级工艺部门根据设计发放的飞机设计数据，以ebom为基础添加工艺组合件、确定各零部件的工艺分工，分阶段完成pbom的构建和管理；再以pbom为基础，在三维装配环境中划分装配分离面，构建装配单元，形成mbom顶层结构，并基于数字量协调方法和二维公差图表分析方法制定装配协调方案，提出工艺装备技术要求、装配容差分配方案、零组件交付规范等。即装配分离面是根据生产和工艺需要将原装配件进一步划分为多个更小的装配单元。划分的目的主要是为了降低装配难度、平衡装配周期，降低装配成本，提高装配精度和工艺开场性。装配分离面的划分要考虑的因素较多，没有固定的划分方法，不合理的划分结果会造成装配难度加大甚至干涉无装配通路。
3.因此，在mbd的飞机设计环境下，急需一种方便有效的装配分离面划分方法，快速构建合理的装配单元，提高装配工艺设计水平。


技术实现要素：

4.为解决以上技术问题，本发明提供了一种飞机装配工艺分离面划分方法。主要原理是归纳梳理pbom的构建过程以及pbom的构建原则，分析装配关联关系，进而构建装配关联关系图模型和关联关系矩阵，并基于关联关系矩阵辅助确定装配基础件。在此基础上，设计零件装配单元归属判断方法。
5.飞机装配工艺分离面划分方法，步骤如下：
6.1.构建装配关联关系模型；
7.2.构建装配关联关系矩阵；
8.3.识别装配基础件；
9.4.设计零件的装配单元归属判断方法。
10.1)构建装配关联关系模型
11.通过分析装配体中的功能零部件及其连接关系，构建如下装配关系信息模型。其中，功能件是指在装配体中具备一定作用及效应的结构件，即除去紧固件等的其他结构件，功能件可以是零件也可以是组件。例如装配体中包含a、b、 c、d、e、f六个功能零部件，若两个功能零部件存在装配关系，则通过关联关系线连接。如功能零部件c与功能零部件a、e、d存在直接的装配关联关系，就以c为节点分别与a、d、e连线，剩下的b和f与c没有装配关联关系，但与a、d、e纯在关联关系，那么b和f就是与c存在间接的装配关联关系，具体见图1，这种连线形式所形成的模型就是装配关联关系模型。
12.2)创建装配关联关系矩阵
13.结合功能零部件的装配关联关系图模型，以各功能零部件为行和列构建所有功能零部件之间的关联关系矩阵，如下式所示。
[0014][0015]
其中，pi(a
l
)表示功能零组件pi是来自设计(ebom)子装配体a
l
的。基于设计分离面的子装配体(子装配单元)划分如下所示。
[0016]
当两功能零部件之间无装配关联关系时，m
ij
＝0；
[0017]
当两功能零部件之间有装配关联关系时，m
ij
＝1。
[0018]
如下式所示为由10个功能零部件组成的装配体，其中，功能零部件p1，p3， p5、p
10
来自设计子装配体a1；功能零部件p2，p8来自设计子装配体a2；功能零部件p4，p9来自设计子装配体a3；功能零部件p6，p7来自设计子装配体a4。所有功能零部件之间的装配关联关系矩阵如下式所示：
[0019][0020]
其中，装配关联关系矩阵值为1，说明两功能零部件之间有装配关联关系，如功能零组件p1与p2和p3有装配关联关系；功能零组件p2与p8有装配关联关系。
[0021]
3)识别装配基础件
[0022]
基于功能零部件装配关联关系矩阵，根据矩阵中显示出的每个功能零部件的关联件数，由多到少进行排序，作为工艺人员确定核心装配基础件的依据。进一步结合装配现场技术能力，以及装配周期和成本的要求，工艺人员指定装配基础件，同时根据需要工艺人员指定散件的装配单元(集合)。
[0023]
装配基础件确定后，这些装配基础件即为对应装配单元内的零件，这时形成了初始装配单元。在装配关联关系矩阵中，装配基础件用*号标记，如下式所示。式中，来自设计子装配体a1的零组件p1和来自设计子装配体a3的零组件 p2为基础件。
[0024]
[0025]
由于基础件属于不同的装配单元，所以需要在装配关联关系矩阵中断开基础件之间的关联关系。如下式所示实例的基础件为p1，p3，p8，则其装配关联关系矩阵进一步表达为：
[0026][0027]
下一步需要将其他未划分功能零组件划分到装配基础件所在的装配单元。
[0028]
4)设计零件的装配单元归属判断方法
[0029]
在装配关联关系分析和矩阵构建的基础上，设计零件的装配单元归属判断方法，如图2，具体如下：
[0030]
(1)在装配关联关系矩阵中，查询遍历各行(从第1个功能零组件开始直到结束，用pi表示)，当第pi个功能零组件是基础件时，跳过。当第pi个功能件是非基础件时，做以下判断，实现将该功能零组件划分到对应的装配单元：
[0031]
(2)当该非基础件pi与装配体集合中的仅一个功能组件pj存在关联关系时，将pi划分到该功能零组件pj。当该功能零组件pj为基础件时，即将该功能零组件pi划分到pj所在的装配单元内。当该功能零组件pj为非基础件时，则该功能零组件pi和pj共同形成组合件集合ula
ij
，功能零组件pi作为pj的附属件。即功能零组件pi的所属是根据pj决定的，pj被划分到哪个装配单元，则功能零组件pi跟随进入哪个装配单元。
[0032]
(3)当该非基础功能零组件pi与装配体集合中的多个零组件存在关联关系时，则通过计算关联度，将该功能零组件pi划分到关联强度高的零组件pj共同形成过度组合件集合ula
ij
，或零组件pj对应的装配单元内。
[0033]
(4)直到i＝n，所有零件都按上述方法进行了装配单元归属判断，装配单元已确定，装配分离面划分完成。
[0034]
本发明的有益效果：
[0035]
通过本项目发明的飞机装配分离面划分方法，提高了装配分离面的划分合理性，从而有助于缩短装配周期、降低装配成本、提高装配精度、工艺刚度和装配开敞性，使得装配劳动条件得到改善，装配的自动化程度得到提高。
附图说明
[0036]
图1为装配关联关系模型示意图；
[0037]
图2为零件的装配单元归属判断方法示意图。
具体实施方式
[0038]
本发明具体实施方式及步骤如下：
[0039]
1)构建装配关联关系模型
[0040]
通过分析装配体中的功能零部件及其连接关系，构建如下装配关系信息模型。
[0041]
2)创建装配关联关系矩阵
[0042]
结合功能零部件的装配关联关系图模型，以各功能零部件为行和列构建所有功能零部件之间的关联关系矩阵。
[0043]
3)识别装配基础件
[0044]
基于功能零部件装配关联关系矩阵，根据矩阵中显示出的每个功能零部件的关联件数，由多到少进行排序，以排序作为核心装配基础件的依据。进一步结合装配现场技术能力，以及装配周期和成本的要求，工艺人员指定装配基础件(核心件)，同时根据需要工艺人员指定散件的装配单元(集合)。
[0045]
4)零件的装配单元归属判断
[0046]
(1)在装配关联关系矩阵中，查询遍历各行(从第1个功能零组件开始直到结束，用pi表示)，当第pi个功能零组件是基础件时，跳过。当第pi个功能件是非基础件时，做以下判断，实现将该功能零组件划分到对应的装配单元：
[0047]
(2)当该非基础件pi与装配体集合中的仅一个功能组件pj存在关联关系时，将pi划分到该功能零组件pj。当该功能零组件pj为基础件时，即将该功能零组件pi划分到pj所在的装配单元内。当该功能零组件pj为非基础件时，则该功能零组件pi和pj共同形成组合件集合ula
ij
，功能零组件pi作为pj的附属件。即功能零组件pi的所属是根据pj决定的，pj被划分到哪个装配单元，则功能零组件pi跟随进入哪个装配单元。
[0048]
(3)当该非基础功能零组件pi与装配体集合中的多个零组件存在关联关系时，则通过计算关联度，将该功能零组件pi划分到关联强度高的零组件pj共同形成过度组合件集合ula
ij
，或零组件pj对应的装配单元内。
[0049]
(4)直到i＝n，所有零件都按上述方法进行了装配单元归属判断，装配单元已确定，装配分离面划分完成。