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1、2020/8/21,1,裝配夾具數(shù)字化設(shè)計(jì)制造,沈陽(yáng)飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限公司 張 平,2020/8/21,2,采用傳統(tǒng)的飛機(jī)制造互換協(xié)調(diào)方法進(jìn)行裝配夾具設(shè)計(jì)、制造需要用模線、樣板、標(biāo)準(zhǔn)樣件等實(shí)體模擬量來(lái)傳遞協(xié)調(diào)尺寸，這種方法在將飛機(jī)理論尺寸傳遞到裝配夾具上時(shí)要經(jīng)過(guò)很多傳遞環(huán)節(jié)、多次反復(fù)的移形過(guò)程，是以關(guān)聯(lián)制造原則為依據(jù)，通過(guò)保證相關(guān)協(xié)調(diào)尺寸或幾何形狀偏差方向的相對(duì)一致性來(lái)保證有互換協(xié)調(diào)關(guān)系的裝配夾具之間協(xié)調(diào)部位的一致性。這種方法要使用大量的非生產(chǎn)用工裝，傳遞環(huán)節(jié)多、誤差大，采用串行工作方式，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長(zhǎng)、研制成本高。,2020/8/21,3,數(shù)字化技術(shù)正在被當(dāng)今世界航空制造技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛采
2、用，它以獨(dú)立制造原則為依據(jù)，采用并行方式、利用數(shù)字量協(xié)調(diào)裝配夾具，用保證高于協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度要求的制造準(zhǔn)確度來(lái)保證協(xié)調(diào)尺寸的一致性，具有可進(jìn)行數(shù)字預(yù)裝配和干涉檢查、減少誤差傳遞環(huán)節(jié)、支持并行工程、降低生產(chǎn)成本等優(yōu)點(diǎn)，已成為現(xiàn)代飛機(jī)生產(chǎn)的必備手段和關(guān)鍵技術(shù)，是企業(yè)技術(shù)進(jìn)步的重點(diǎn)方向和國(guó)際合作的先決條件，在飛機(jī)裝配夾具設(shè)計(jì)、制造中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。,2020/8/21,4,,采用CAD/CAM/CAE軟件CATIA作為工具平臺(tái)進(jìn)行裝配夾具三維實(shí)體設(shè)計(jì)，利用工裝數(shù)據(jù)集編制數(shù)控加工程序，利用數(shù)控機(jī)床加工裝配夾具零件，利用工裝數(shù)據(jù)集編制測(cè)量程序，利用坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)數(shù)控加工的裝配夾具零件進(jìn)行檢測(cè)，采用激光跟
3、蹤儀進(jìn)行裝配夾具安裝，利用激光跟蹤儀進(jìn)行裝配夾具功能性檢查和定期檢修，利用CATIA對(duì)激光跟蹤儀采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及處理，實(shí)現(xiàn)了裝配夾具設(shè)計(jì)、制造、安裝和檢測(cè)的數(shù)字量傳遞。,2020/8/21,5,裝配夾具CATIA數(shù)據(jù)集構(gòu)造方法,2020/8/21,6,為了提高裝配夾具設(shè)計(jì)水平，縮短裝配夾具設(shè)計(jì)周期，充分利用CATIA的資源優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)規(guī)范化管理，在對(duì)CATIA進(jìn)行了大量細(xì)致的研究與探索的基礎(chǔ)上，我們編制了裝配夾具CATIA數(shù)據(jù)集構(gòu)造方法。具體內(nèi)容如下： 1 模型規(guī)模 由于過(guò)大的數(shù)據(jù)集會(huì)延緩CATIA系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間，因此當(dāng)數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)超過(guò)規(guī)定容量的60%時(shí)，必須將該數(shù)據(jù)集分解成兩個(gè)或多個(gè)子模型
4、。需要注意的是數(shù)據(jù)集應(yīng)該在邏輯分離面處分解，必須加工成一個(gè)整體的表面不許分解。 2 層疊 所有用于定義同一裝配夾具的數(shù)據(jù)集采用同一坐標(biāo)系進(jìn)行層疊（FILE + OPEN）以形成一個(gè)完整的裝配夾具實(shí)體。坐標(biāo)軸*AXS1用于層疊坐標(biāo)系。,2020/8/21,7,3 數(shù)據(jù)集分類 (1) 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集 數(shù)據(jù)集中不僅含有DRAW模式圖紙信息，而且含有SPACE模式幾何信息，如SURFACE、SOLID等。數(shù)據(jù)集本身不需通過(guò)層疊就可以生成一套完整的裝配夾具圖紙。此類數(shù)據(jù)集一般用于小型裝配夾具。 (2) DRAW數(shù)據(jù)集 A 數(shù)據(jù)集中只包含DRAW模式圖紙信息，除了坐標(biāo)軸*AXS1外，不允許包含任何SPACE信
5、息； B 每個(gè)數(shù)據(jù)集中一般包含多頁(yè)裝配夾具圖紙，用于構(gòu)成若干個(gè)功能組件； C 一般自身不能單獨(dú)生成完整的裝配夾具圖紙，需要通過(guò)層疊把SPACE數(shù)據(jù)集層疊到DRAW數(shù)據(jù)集上才能生成完整的裝配夾具圖紙； D 此類數(shù)據(jù)集用于大、中型裝配夾具。,2020/8/21,8,(3) SPACE數(shù)據(jù)集 A 模型中不包含DRAW模式圖紙信息，只包含SPACE信息； B 自身不能單獨(dú)生成完整的裝配夾具圖紙，只能用于層疊及數(shù)字預(yù)裝配； C 含有所有關(guān)鍵特性的以名義尺寸構(gòu)成的全尺寸的實(shí)體數(shù)據(jù)模型，應(yīng)該含有后續(xù)用戶（如數(shù)控編程、裝配夾具安裝）所需的基本信息； D 此類數(shù)據(jù)集用于大、中型裝配夾具。 4 坐標(biāo)系 (1) 標(biāo)
6、準(zhǔn)坐標(biāo)系 有時(shí)也稱為主坐標(biāo)系，是指CATIA中以坐標(biāo)軸*AXS1表示的標(biāo)準(zhǔn)飛機(jī)坐標(biāo)系。,2020/8/21,9,(2) 輔助坐標(biāo)系 A 可以采用裝配夾具坐標(biāo)系等輔助坐標(biāo)系來(lái)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)； B 所有輔助坐標(biāo)系都應(yīng)有相應(yīng)的標(biāo)記符，例如可以采用 *AXS3表示裝配夾具坐標(biāo)系； C 在正式發(fā)放的工裝數(shù)據(jù)集中不應(yīng)出現(xiàn)不必要的輔助坐標(biāo)系。 5 層 由于每個(gè)模型空間都有255層可供使用，為了便于統(tǒng)一管理，對(duì)層的分布做出如下規(guī)定： 0層 僅用于存放二維及三維坐標(biāo)系 100層 用于存放二維DRAW模式圖紙信息，包括尺寸、表格、文字、表面粗糙度等 247層 用于存放圖簽 251層 用于存放版次管理信息 252層 用
7、于存放構(gòu)成裝配夾具實(shí)體的初始構(gòu)造元素,2020/8/21,10,6 過(guò)濾器 (1) 視圖過(guò)濾器 用于顯示視圖中所要求的特殊幾何形狀 (2) 工裝過(guò)濾器 用于顯示整個(gè)裝配夾具實(shí)體 (3) 數(shù)控編程過(guò)濾器 用于顯示數(shù)控加工零件的幾何圖形及基本加工要素 (4) CAMS過(guò)濾器 用于顯示光學(xué)工具點(diǎn) 7 裝配夾具在Space數(shù)據(jù)集中的定向 (1) 通常情況下，裝配夾具應(yīng)在正確的飛機(jī)坐標(biāo)方向上建模 (2) 通用裝配夾具可不在正確的飛機(jī)坐標(biāo)方向上建模,2020/8/21,11,8 對(duì)稱裝配夾具 (1) 如果對(duì)稱裝配夾具與圖示裝配夾具存在不完全對(duì)稱情況時(shí)，必須給出不完全對(duì)稱處的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，放置于某一單獨(dú)層中且
8、在層圖中做出標(biāo)記。 (2) 必須生成顯示對(duì)稱裝配夾具實(shí)體的Space窗口且標(biāo)記為“OPPOSITE HAND SPACE” 9 工程參考零件 允許將工程參考零件的實(shí)體投影到裝配夾具圖紙上，原則上不允許工程參考零件的實(shí)體存在于工裝數(shù)據(jù)集中，但允許工程參考零件的線架存在，工程參考零件的實(shí)體模型不作為層疊模型。,2020/8/21,12,10 實(shí)體創(chuàng)建原則 為了節(jié)省內(nèi)存，提高運(yùn)行速度，在不影響裝配夾具使用功能的前提下，應(yīng)該生成盡可能簡(jiǎn)單的實(shí)體以減少模型尺寸，主要應(yīng)該采取以下措施創(chuàng)建裝配夾具實(shí)體： (1) 忽略非關(guān)鍵的圓角及過(guò)渡區(qū)，不設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)體部位； (2) 螺栓、螺母、墊圈、銷釘類緊
9、固件不構(gòu)造實(shí)體； (3) 不構(gòu)造零件上的螺紋； (4) 不需要數(shù)控加工的裝配夾具零件采用模擬實(shí)體（SOLIDM）功能生成；需要數(shù)控加工的裝配夾具零件采用精確實(shí)體（SOLIDE）或SOLIDM功能生成,盡可能采用SOLIDM功能生成；與工程零件接觸的SURFACE必須從工程數(shù)據(jù)集中提取，并給出數(shù)控加工所需要的全部加工要素，包括SURFACE、FACE、POINT、LINE等。,2020/8/21,13,11 數(shù)字預(yù)裝配 (1) 利用層疊功能進(jìn)行裝配夾具零、部件或裝配夾具與工程零件的模擬裝配； (2) 利用INTERFER功能或SOLIDE和SOLIDM功能中的ANALYSIS子功能進(jìn)行裝
10、配夾具零、部件自身及裝配夾具與飛機(jī)零件之間的干涉分析，以消除干涉及不協(xié)調(diào)問(wèn)題。,2020/8/21,14,裝配夾具光學(xué)工具點(diǎn) 設(shè)置方法,2020/8/21,15,隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，裝配夾具的設(shè)計(jì)、制造、安裝和檢測(cè)手段及方法都發(fā)生了根本性的變化：可以不使用模線樣板、劃線鉆孔臺(tái)制造裝配夾具零件，可以不使用型架裝配機(jī)或光學(xué)望遠(yuǎn)鏡長(zhǎng)桿千分尺或標(biāo)準(zhǔn)樣件、標(biāo)準(zhǔn)量規(guī)等標(biāo)準(zhǔn)工裝來(lái)安裝裝配夾具，取而代之的是應(yīng)用了CATIA和激光跟蹤儀為代表的新一代光學(xué)安裝系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助測(cè)量系統(tǒng)（Computer Aided Measurement System 簡(jiǎn)稱CAMS）來(lái)進(jìn)行裝配夾具的設(shè)計(jì)、制造、安裝和檢測(cè)，裝配
11、夾具由傳輸?shù)紺AMS中的裝配夾具設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)直接安裝制造出來(lái)，傳統(tǒng)的以模擬量表示的標(biāo)準(zhǔn)工裝已經(jīng)不再需要。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用最終導(dǎo)致了無(wú)實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)工裝的裝配夾具制造，在技術(shù)上保證了無(wú)紙制造的實(shí)現(xiàn)。,2020/8/21,16,1 工作原理 Optical Tooling Points（簡(jiǎn)稱OTP）是裝配夾具設(shè)計(jì)員給定的用于確定裝配夾具定位特性的控制點(diǎn)，每個(gè)OTP均包含X、Y、Z三個(gè)方向的坐標(biāo)值，裝配夾具制造部門利用激光跟蹤儀通過(guò)測(cè)量OTP的坐標(biāo)值來(lái)確定裝配夾具的定位特性，達(dá)到制造、安裝、檢驗(yàn)裝配夾具的要求。其原理是：物體在三維空間內(nèi)六種可能的運(yùn)動(dòng)可以分為兩類：位移和旋轉(zhuǎn)。這六種可能的運(yùn)動(dòng)是：垂直位移（沿Z
12、軸方向位移）、橫向位移（沿X軸方向位移）、軸向位移（沿Y軸方向位移）、垂直旋轉(zhuǎn)（繞Z軸旋轉(zhuǎn)）、橫向旋轉(zhuǎn)(繞X軸旋轉(zhuǎn))以及軸向旋轉(zhuǎn)（繞Y軸旋轉(zhuǎn)），這就是物體在三維空間的六個(gè)自由度?？刂票粶y(cè)物體的六個(gè)自由度，就可以確定被測(cè)物體在空間的位置。,2020/8/21,17,2 主要平面的確定 主要平面是指對(duì)裝配夾具定位型面空間位置準(zhǔn)確度影響較大的平面。主要平面的確定采用比較裝配夾具定位型面在飛機(jī)坐標(biāo)系中XOY平面、YOZ平面及XOZ平面內(nèi)的投影面積的方法進(jìn)行，即在哪個(gè)平面內(nèi)的投影面積大，哪個(gè)平面即為主要平面。 3 3-2-1原則 假定由OTP1（x1，y1，z1）、OTP2（x2，y2，z2）和OTP3
13、（x3，y3，z3）確定的裝配夾具型面在飛機(jī)坐標(biāo)系中XY平面內(nèi)的投影面積最大，在YZ平面內(nèi)的投影面積次之，即XOY平面為第一主要平面，YOZ平面為第二主要平面，由于加工裝配夾具型面時(shí)存在加工誤差，因此，裝配夾具設(shè)計(jì)員在確定了主要平面后，只需確定三個(gè)OTP的六個(gè)坐標(biāo)值就足夠了。具體方法是：首先確定某一個(gè)OTP（例如OTP1）作為基準(zhǔn)點(diǎn)，選取x1、y1、z1作為控制基準(zhǔn)；然后選取OTP2和OTP3中的Z坐標(biāo)作為控制基準(zhǔn)；最后在OTP2或OTP3中選取X坐標(biāo)（例如OTP2）作為控制基準(zhǔn)。余下的x3、y2、y3作為參考。,2020/8/21,18,4 自由度分離原則 雖然裝配夾具設(shè)計(jì)員按照3-2-1原
14、則確定了裝配夾具定位型面在空間正確位置的六個(gè)自由度，但由于這六個(gè)自由度都在同一個(gè)定位型面上，當(dāng)裝配夾具制造部門安裝該型面定位器時(shí)，只要調(diào)整某一個(gè)OTP的坐標(biāo)值，則其它兩個(gè)OTP的坐標(biāo)值也隨著變化，給定位器的安裝帶來(lái)很多困難。因此裝配夾具設(shè)計(jì)員在設(shè)計(jì)型面定位器時(shí)，必須對(duì)這六個(gè)自由度進(jìn)行分離，既當(dāng)調(diào)整某個(gè)自由度時(shí)，其它自由度不發(fā)生變化。根據(jù)空間直角坐標(biāo)系互相垂直的原理，裝配夾具設(shè)計(jì)員可以采用三個(gè)角板和一個(gè)平板的組合結(jié)構(gòu)（如圖1所示）來(lái)解決這個(gè)困難。具體方法是：1號(hào)角板在2號(hào)角板上只能沿Y軸方向進(jìn)行平移；2號(hào)角板在3號(hào)角板上只能沿Z軸方向進(jìn)行平移；3號(hào)角板在平板上只能沿X軸方向進(jìn)行平移。,2020/
15、8/21,19,圖1 自由度分離結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖,2020/8/21,20,5 1/3公差分配原則 通常情況下，OTP的安裝公差按照1/3原則確定，即OTP的安裝公差為工程公差的1/3；當(dāng)工程公差很小時(shí)，OTP的安裝公差按照1/2原則確定，即OTP的安裝公差為工程公差的1/2，但OTP的安裝公差與型面的制造公差之和不得大于工程公差的2/3。 6 OTP的設(shè)置 (1) 定位型面的設(shè)置 這種方法用于確定裝配夾具定位型面，按照定位原理只要控制了裝配夾具定位型面的六個(gè)自由度，就可以確定該型面在空間的位置。 A OTP設(shè)置 在需要定位的平面上設(shè)置三個(gè)OTP，如圖2所示。安裝OTP目標(biāo)的襯套孔中心到平面邊緣的最小
16、距離為7.6mm/0.3英寸，OTP目標(biāo)中心到平面的距離為7.94mm/0.3125英寸，OTP目標(biāo)間的最小距離為38mm/1.5英寸。當(dāng)零件上的定位面的尺寸不能使OTP間的距離達(dá)到38mm/1.5英寸時(shí)，最好按照方法2（定位孔的設(shè)置方法）設(shè)置OTP。,2020/8/21,21,圖2 定位面的設(shè)置 B OTP坐標(biāo)及公差的確定 假定定位面在飛機(jī)坐標(biāo)系中XOZ為第一主要平面，XOY平面為第二主要平面。則按照3-2-1原則第一個(gè)OTP的X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)均需作為控制基準(zhǔn)并給出公差，第二個(gè)OTP的Y、Z兩個(gè)坐標(biāo)需作為控制基準(zhǔn)并給出公差，第三個(gè)OTP僅Y坐標(biāo)需作為控制基準(zhǔn)并給出公差，余下的僅給出參考坐標(biāo)
17、值，沒(méi)有公差，有關(guān)公差值按照1/3公差分配原則確定。,2020/8/21,22,(2) 定位孔的設(shè)置 這種方法用于確定小于50.8mm/2英寸見方的定位面及其上的定位孔的位置，例如K孔定位器。按照定位原理只要控制了定位孔的五個(gè)自由度，就可以確定該定位孔在空間的位置。 A OTP設(shè)置 首先在定位面的對(duì)稱中心點(diǎn)處制出定位孔，然后在定位孔的軸線上設(shè)置二個(gè)OTP。OTP1與定位面的垂直距離為0.3125英寸，OTP2與定位面的垂直距離為1英寸。如圖3所示。 圖3 定位孔的設(shè)置,2020/8/21,23,B OTP坐標(biāo)及公差的確定 假定定位孔軸線在飛機(jī)坐標(biāo)系中Z軸方向上的投影長(zhǎng)度最大，則
18、按照3-2-1原則OTP1的X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)均需作為控制基準(zhǔn)并給出公差，OTP2的X、Y兩個(gè)坐標(biāo)需作為控制基準(zhǔn)并給出公差，Z坐標(biāo)方向僅給出參考坐標(biāo)值，沒(méi)有公差，有關(guān)公差值按照1/3公差分配原則確定。 (3) 交點(diǎn)孔軸線的設(shè)置 這種方法用于確定交點(diǎn)孔的軸線位置及端面定位位置。按照定位原理只要控制了交點(diǎn)孔軸線及端面位置的五個(gè)自由度，就可以確定該交點(diǎn)孔在空間的位置。 A OTP設(shè)置 在交點(diǎn)孔軸線方向上設(shè)置二個(gè)OTP。第一個(gè)OTP及第二個(gè)OTP位于交點(diǎn)孔的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線上，如圖4所示。對(duì)于直徑大于12.7mm/0.500英寸的交點(diǎn)孔，OTP1與OTP2的距離最好為304.8mm/12.000英寸；對(duì)于直徑
19、小于12.7mm/0.500英寸的交點(diǎn)孔，OTP1與OTP2的距離最好為152.4mm/6.000英寸。,2020/8/21,24,圖4 交點(diǎn)孔軸線的設(shè)置 B OTP坐標(biāo)及公差的確定 假定交點(diǎn)孔軸線在飛機(jī)坐標(biāo)系中Z軸方向上的投影長(zhǎng)度最大，則按照3-2-1原則OTP1的X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)均需作為控制基準(zhǔn)并給出公差，OTP2的X、Y二個(gè)坐標(biāo)均需作為控制基準(zhǔn)并給出公差，Z坐標(biāo)方向僅給出參考坐標(biāo)值，沒(méi)有公差，有關(guān)公差值按照1/3公差分配原則確定。,2020/8/21,25,(4) 長(zhǎng)圓孔的設(shè)置 這種方法用于確定長(zhǎng)圓孔的位置。按照定位原理只要控制了長(zhǎng)圓孔的五個(gè)自由度，就可以確定該長(zhǎng)圓孔在空間的位置。
20、A OTP設(shè)置 確定長(zhǎng)圓孔位置的設(shè)置方法與確定定位孔位置的方法相似，主要差別在于長(zhǎng)圓孔的方向必須給出。具體方法是在長(zhǎng)圓孔的理論中心（長(zhǎng)度與寬度的中心交點(diǎn)處）線上設(shè)置二個(gè)OTP。第一個(gè)OTP與定位面的垂直距離為7.94mm/0.3125英寸，第二個(gè)OTP與定位面的垂直距離為25.4mm/1英寸，OTP1與OTP2用于建立長(zhǎng)圓孔的理論方向上的向量。如圖5所示。 圖5 長(zhǎng)圓孔的設(shè)置,2020/8/21,26,B OTP坐標(biāo)及公差的確定 A) 假定長(zhǎng)圓孔軸線在飛機(jī)坐標(biāo)系中X軸方向上的投影長(zhǎng)度最大，則按照3-2-1原則OTP1的X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)均需作為控制基準(zhǔn)并給出公差，OTP2的Y
21、、Z二個(gè)坐標(biāo)均需作為控制基準(zhǔn)并給出公差，X坐標(biāo)方向上僅給出參考坐標(biāo)值，沒(méi)有公差，有關(guān)公差值按照1/3公差分配原則確定。 B) 長(zhǎng)圓孔本身具有兩個(gè)方向公差：即長(zhǎng)度方向公差及寬度方向公差。 a 當(dāng)長(zhǎng)圓孔的方向與裝配夾具坐標(biāo)軸系統(tǒng)垂直時(shí)，公差的確定不受長(zhǎng)度方向公差的影響，下列公差是可以采用的： 長(zhǎng)圓孔長(zhǎng)度方向：0.76mm/0.030英寸 長(zhǎng)圓孔寬度方向：由裝配夾具設(shè)計(jì)員按需給定。 b 當(dāng)長(zhǎng)圓孔的方向與裝配夾具坐標(biāo)軸系統(tǒng)成一定角度時(shí)，長(zhǎng)圓孔長(zhǎng)度方向的公差對(duì)組合件的裝配將產(chǎn)生不利的影響，此時(shí)長(zhǎng)圓孔長(zhǎng)度及寬度方向的公差必須由設(shè)計(jì)員按需給出。,2020/8/21,27,(5) 定位型面上的孔的設(shè)置
22、 這種方法用于確定裝配夾具定位型面上的孔的位置。在裝配夾具定位型面上的每個(gè)定位孔，必須給出二個(gè)OTP以確定孔的位置及軸線方向。按照定位原理只要控制了每個(gè)孔的五個(gè)自由度，就可以確定該孔在空間的位置。 A OTP設(shè)置 確定裝配夾具定位型面上的孔的位置的設(shè)置方法與確定定位孔位置的方法相似。具體方法是在每個(gè)孔的理論中心線上設(shè)置二個(gè)OTP。第一個(gè)OTP與外形面的垂直距離為7.94mm/0.3125英寸，第二個(gè)OTP與外形面的垂直距離為25.4mm/1英寸，如圖6所示。 圖6 定位型面上的孔的設(shè)置,2020/8/21,28,B OTP坐標(biāo)及公差的確定 假定定位型面上的孔軸線在飛機(jī)坐標(biāo)系中Z軸方
23、向上的投影長(zhǎng)度最大，則按照3-2-1原則OTP1的X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)均需作為控制基準(zhǔn)并給出公差，OTP2的X、Y二個(gè)坐標(biāo)均需作為控制基準(zhǔn)并給出公差，Z坐標(biāo)方向上僅給出參考坐標(biāo)值，沒(méi)有公差，有關(guān)公差值按照1/3公差分配原則確定。 7 OTP的管理 (1) 為了減少坐標(biāo)轉(zhuǎn)換誤差，所有OTP應(yīng)位于機(jī)身坐標(biāo)系中，而不是位于某一局部坐標(biāo)系，如機(jī)翼、尾翼等。 (2) 為了提高安裝精度，每個(gè)OTP的X、Y、Z坐標(biāo)值在毫米狀態(tài)下都應(yīng)至少保留二位小數(shù)。 (3) 為了便于識(shí)別及管理，OTP的編號(hào)宜采用頁(yè)次+序號(hào)的方法進(jìn)行，如OTP XXX ，第一個(gè)X代表OTP所在的裝配夾具圖紙頁(yè)次，后兩個(gè)X代表OTP的流水號(hào)。每
24、頁(yè)上的OTP的編號(hào)、坐標(biāo)值、公差都應(yīng)列表示出。 (4) 不管由于什么原因，取消的OTP編號(hào)不許再次使用。,2020/8/21,29,裝配夾具數(shù)字化設(shè)計(jì)制造 工作流程,2020/8/21,30,1 理解裝配夾具設(shè)計(jì)技術(shù)條件及有關(guān)的裝配方案。 2 訪問(wèn)工程數(shù)據(jù)庫(kù)，提取出裝配夾具設(shè)計(jì)所需的工程模型，熟悉工程要求。 3 進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)，即進(jìn)行25%設(shè)計(jì)。包括： (1) 確定裝配夾具的功能 (2) 確定裝配夾具的制造協(xié)調(diào)依據(jù) (3) 確定裝配順序 (4) 確定裝配夾具的結(jié)構(gòu)和定位計(jì)劃 (5) 確定裝配夾具制造方法 (6) 確定長(zhǎng)周期項(xiàng)目（鑄件、焊件、外 購(gòu)件、外購(gòu)材料） (7) 確定裝配夾具外廓尺寸,
25、2020/8/21,31,4 設(shè)計(jì)方案交付審查。 5 審查合格后，長(zhǎng)周期項(xiàng)目信息提供給生產(chǎn)準(zhǔn)備部門，啟動(dòng)早期生產(chǎn)準(zhǔn)備工作；審查不合格，修改25%設(shè)計(jì)，重復(fù)34。 6 取得裝配夾具原始模型，包括圖簽以及工裝標(biāo)準(zhǔn)件實(shí)體模型，按照裝配夾具CATIA數(shù)據(jù)集構(gòu)造要求創(chuàng)建裝配夾具實(shí)體。 7 進(jìn)行裝配夾具與飛機(jī)以及裝配夾具自身之間的干涉檢查，解決干涉及不協(xié)調(diào)問(wèn)題。,2020/8/21,32,8 利用AUXVIEW（視圖）功能實(shí)現(xiàn)從三維向二維的轉(zhuǎn)換，生成二維視圖，利用DIMENSION2（尺寸）功能及TEXTD2（文字）功能進(jìn)行尺寸和文字標(biāo)注，生成主要的二維圖紙，包括總圖、組合件圖及關(guān)鍵定位件的零件圖，確定需
26、要數(shù)控加工的零件，按照裝配夾具光學(xué)工具點(diǎn)設(shè)置方法設(shè)置OTP，完成50%設(shè)計(jì)工作。 9 利用PLOT（繪圖）功能縮微打印已完成的50%設(shè)計(jì)圖紙并交付審查。 10 審查合格，把圖紙預(yù)發(fā)放給裝配夾具制造廠進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備工作（包括大型結(jié)構(gòu)件焊接、鑄件制造及數(shù)控加工件粗加工等）；審查不合格，修改50%設(shè)計(jì)，重復(fù)89。,2020/8/21,33,11 進(jìn)行完善設(shè)計(jì)，完成90%設(shè)計(jì)工作。 12 縮微生成全部裝配夾具圖紙，并交付審查。 13 審查合格，把圖紙發(fā)放給裝配夾具制造廠，取替原預(yù)發(fā)放圖紙；審查不合格，修改90%設(shè)計(jì)，重復(fù)1112。 14 由專人把數(shù)據(jù)集送入工裝數(shù)據(jù)預(yù)發(fā)放區(qū)。 15 由專人把數(shù)據(jù)集從預(yù)發(fā)放
27、區(qū)送入工裝數(shù)據(jù)庫(kù)，并做備份處理。,2020/8/21,34,16 數(shù)控編程人員讀取工裝數(shù)據(jù)庫(kù)中的裝配夾具零件實(shí)體，利用CATIA生成數(shù)控加工程序，利用軟盤傳遞給數(shù)控機(jī)床。 17 利用數(shù)控機(jī)床加工裝配夾具零件。 18 質(zhì)量技術(shù)人員讀取工裝數(shù)據(jù)庫(kù)中的裝配夾具零件實(shí)體，利用CATIA生成數(shù)控加工裝配夾具零件的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用軟盤傳遞給坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。 19 利用坐標(biāo)測(cè)量機(jī)檢測(cè)數(shù)控加工裝配夾具零件。,2020/8/21,35,20 利用跟蹤儀安裝裝配夾具。 21 利用跟蹤儀對(duì)裝配夾具型面和關(guān)鍵定位器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。 22 技術(shù)人員利用CATIA進(jìn)行擬合分析。 23 根據(jù)分析結(jié)果對(duì)裝配夾具進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。 24 利用裝配夾具進(jìn)行試裝。,2020/8/21,36,結(jié)束語(yǔ) 數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用全面提升了裝配夾具設(shè)計(jì)制造水平，實(shí)現(xiàn)了裝配夾具設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)的數(shù)字量傳遞，重組了裝配夾具設(shè)計(jì)制造流程，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，取得了重大經(jīng)濟(jì)效益，從根本上改變了傳統(tǒng)的飛機(jī)裝配夾具設(shè)計(jì)制造模式，代表了未來(lái)國(guó)內(nèi)飛機(jī)裝配夾具設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)展的方向。CAD/CAM技術(shù)發(fā)展日新月異，再加上本人的水平和經(jīng)驗(yàn)有限，因此不可避免地存在缺點(diǎn)和不當(dāng)之處，懇切希望各位給予指正。,
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