装配夹具数字化的设计制造(for print).ppt

采用传统的飞机制造互换协调方法进行装配夹具设计、制造需要用模线、样板、标准样件等实体模拟量来传递协调尺寸，这种方法在将飞机理论尺寸传递到装配夹具上时要经过很多传递环节、多次反复的移形过程，是以关联制造原则为依据，通过保证相关协调尺寸或几何形状偏差方向的相对一致性来保证有互换协调关系的装配夹具之间协调部位的一致性。这种方法要使用大量的非生产用工装，传递环节多、误差大，采用串行工作方式，生产准备周期长、研制成本高。 数字化技术正在被当今世界航空制造技术发达国家广泛采用，它以独立制造原则为依据，采用并行方式、利用数字量协调装配夹具，用保证高于协调准确度要求的制造准确度来保证协调尺寸的一致性，具有可进行数字预装配和干涉检查、减少误差传递环节、支持并行工程、降低生产成本等优点，已成为现代飞机生产的必备手段和关键技术，是企业技术进步的重点方向和国际合作的先决条件，在飞机装配夹具设计、制造中发挥着越来越重要的作用。 采用CAD/CAM/CAE软件CATIA作为工具平台进行装配夹具三维实体设计，利用工装数据集编制数控加工程序，利用数控机床加工装配夹具零件，利用工装数据集编制测量程序，利用坐标测量机对数控加工的装配夹具零件进行检测，采用激光跟踪仪进行装配夹具安装，利用激光跟踪仪进行装配夹具功能性检查和定期检修，利用CATIA对激光跟踪仪采集的数据进行分析及处理，实现了装配夹具设计、制造、安装和检测的数字量传递。 装配夹具CATIA数据集构造方法 为了提高装配夹具设计水平，缩短装配夹具设计周期，充分利用CATIA的资源优势，实现规范化管理，在对CATIA进行了大量细致的研究与探索的基础上，我们编制了《装配夹具CATIA数据集构造方法》。具体内容如下： 1 模型规模 由于过大的数据集会延缓CATIA系统的反应时间，因此当数据集中数据超过规定容量的60%时，必须将该数据集分解成两个或多个子模型。需要注意的是数据集应该在逻辑分离面处分解，必须加工成一个整体的表面不许分解。 2 层叠 所有用于定义同一装配夹具的数据集采用同一坐标系进行层叠（FILE + OPEN）以形成一个完整的装配夹具实体。坐标轴*AXS1用于层叠坐标系。 3 数据集分类 (1) 标准数据集 数据集中不仅含有DRAW模式图纸信息，而且含有SPACE模式几何信息，如SURFACE、SOLID等。数据集本身不需通过层叠就可以生成一套完整的装配夹具图纸。此类数据集一般用于小型装配夹具。 (2) DRAW数据集 A 数据集中只包含DRAW模式图纸信息，除了坐标轴*AXS1外，不允许包含任何SPACE信息； B 每个数据集中一般包含多页装配夹具图纸，用于构成若干个功能组件； C 一般自身不能单独生成完整的装配夹具图纸，需要通过层叠把SPACE数据集层叠到DRAW数据集上才能生成完整的装配夹具图纸； D 此类数据集用于大、中型装配夹具。 (3) SPACE数据集 A 模型中不包含DRAW模式图纸信息，只包含SPACE信息； B 自身不能单独生成完整的装配夹具图纸，只能用于层叠及数字预装配； C 含有所有关键特性的以名义尺寸构成的全尺寸的实体数据模型，应该含有后续用户（如数控编程、装配夹具安装）所需的基本信息； D 此类数据集用于大、中型装配夹具。 4 坐标系 (1) 标准坐标系 有时也称为主坐标系，是指CATIA中以坐标轴*AXS1表示的标准飞机坐标系。 (2) 辅助坐标系 A 可以采用装配夹具坐标系等辅助坐标系来简化设计； B 所有辅助坐标系都应有相应的标记符，例如可以采用 *AXS3表示装配夹具坐标系； C 在正式发放的工装数据集中不应出现不必要的辅助坐标系。 5 层 由于每个模型空间都有255层可供使用，为了便于统一管理，对层的分布做出如下规定： 0层 仅用于存放二维及三维坐标系 100层 用于存放二维DRAW模式图纸信息，包括尺寸、表格、文字、表面粗糙度等 247层 用于存放图签 251层 用于存放版次管理信息 252层 用于存放构成装配夹具实体的初始构造元素 6 过滤器 (1) 视图过滤器 用于显示视图中所要求的特殊几何形状 (2) 工装过滤器 用于显示整个装配夹具实体 (3) 数控编程过滤器 用于显示数控加工零件的几何图形及基本加工要素 (4) CAMS过滤器 用于显示光学工具点 7 装配夹具在Space数据集中的定向 (1) 通常情况下，装配夹具应在正确的飞机坐标方向上建模 (2) 通用装配夹具可不在正确的飞机坐标方向上建模 8 对称装配夹具 (1) 如果对称装配夹具与图示装配夹具存在不完全对称情况时，必须给出不完全对称处的