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数字化装配技术代表了目前和未来飞机装配技术的发展方向,我国已经在飞机数字化装配应用技术和装备研制等方面取得了一定的突破,但是对于如何在装配中有效地控制装配偏差、保证装配对象自身的制造准确度和装配对象间的协调准确度,尚缺乏相关理论和方法的支持,难以真正有效地发挥数字化装配系统的最佳效用。为探索飞机装配偏差的叠加和传递规律,本文针对大型飞机结构装配展开研究,对飞机数字化装配偏差建模与传递以及装配偏差协调控制方法进行了深入系统研究,主要研究内容如下:介绍了国内外飞机数字化装配技术的发展现状,阐述了装配偏差分析、建模和协调方法在整个飞机数字化装配技术体系中的地位和作用。给出了有关飞机数字化装配所需要的基准的定义,包括装配坐标系、测量坐标系、部件坐标系和飞机坐标系等。建立了基于关键特性的飞机数字化装配数字量传递模型,通过刚体位姿变换理论表达装配基准、对象位姿、关键特性的空间关系,形成了一套装配数字量传递关系的数学描述方法。根据弹性组合结构原理,建立了基于空间梁单元的飞机结构力学模型,并综合考虑零部件原始制造误差,采用数控定位器组定位所引起的定位误差,以及多点冗余支撑定位和重力作用下引起的变形误差,分析了定位、连接、协调和释放等四个典型的数字化装配阶段的约束条件,建立了以变形为主导的单个站位的飞机数字化装配偏差模型,实现了对飞机数字化装配偏差的预测。以装配对象的位姿为变量,以关键特性的容差为约束,建立了装配对象偏差的优化模型,以奇异值分解法和Lagrange乘子法对模型进行求解。在此基础上,加入了大型装配对象位姿评价的温度补偿机制,以抵消温度变化对位姿的负面影响。提出了单对象和多对象协调模型的统一表达形式,进而形成了一种完整的适用于工程实际的飞机数字化装配偏差协调方法,解决了单个装配对象定位准确度判断和多个装配对象之间的协调问题。以树状结构描述飞机数字化装配的多级过程,根据现代飞机离散式装配的特点,分析了装配定位形式变化,装配基准变化、偏差协调等对装配偏差在不同装配层次间传递的影响,建立了偏差传递的状态方程,揭示了飞机数字化装配中装配偏差的传递规律。最后,总结了飞机数字化装配中偏差建模和协调方法的研究内容,指出了本文工作的主要特点,并对有待进一步研究的内容进行了展望。