【摘 要】
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飞机壁板作为机身结构的基本组件,其装配质量直接影响着整机的外形准确性及气动性能。由于壁板尺寸大、刚度小、结构复杂,需经历多个工位完成最终装配。并且飞机壁板装配受制造误差、夹具偏差、下架后回弹偏差及重定位偏差等多种偏差源的影响,其装配偏差很难准确预测及有效控制。为提高飞机壁板装配质量,本文针对飞机壁板的装配工艺特点,对壁板装配偏差补偿技术进行探索,主要研究工作与成果如下:扩展了传统的柔性件装配偏差分
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飞机壁板作为机身结构的基本组件,其装配质量直接影响着整机的外形准确性及气动性能。由于壁板尺寸大、刚度小、结构复杂,需经历多个工位完成最终装配。并且飞机壁板装配受制造误差、夹具偏差、下架后回弹偏差及重定位偏差等多种偏差源的影响,其装配偏差很难准确预测及有效控制。为提高飞机壁板装配质量,本文针对飞机壁板的装配工艺特点,对壁板装配偏差补偿技术进行探索,主要研究工作与成果如下:扩展了传统的柔性件装配偏差分析理论,建立了基于定位补偿的装配偏差力学模型。通过法向调节过约束定位夹具位置引入补偿摄动量,推导了补偿定位、夹紧、铆接和释放等全过程的柔性件装配偏差力学模型,为后续单工位及多工位的壁板装配偏差分析提供了理论基础。根据飞机壁板具体结构和装配工艺,研究了单工位下飞机壁板在补偿后的装配偏差数学方程及优化算法。设计了一种含法向可调定位器的内型卡板,运用柔性件装配偏差分析理论,依次对蒙皮、长桁、角片的装配过程进行了力学建模,最终得到了补偿摄动量与关键测点偏差的数学关系。基于响应面法构建了该数学方程的近似模型,借助NSGA-II算法求解出最优化的补偿摄动解。实际案例表明,提出的方法可有效减小单工位下飞机壁板的装配偏差。提出了一种基于状态空间法的飞机壁板多工位装配偏差补偿技术。研究了装配偏差在工位间传递变化的规律,建立了含补偿量的多工位装配偏差传递模型。在单工位案例基础上,利用逐工位优化的策略,分别计算了每个工位的补偿量并对装配偏差进行补偿优化。仿真案例表明论文的多工位装配偏差补偿技术合理、有效。
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