一种零部件装配协调特征的识别方法技术

本发明专利技术涉及一种零部件装配协调特征的识别方法，属于装配技术领域。该方法包括：步骤一，目标产品的配合特征层级化分解；步骤二，装配配合特征的定性识别；步骤三，确定两相邻装配层级j与k间备选协调特征集合；步骤四，计算装配层级j的备选协调特征变动对高装配层级k的配合特征影响度；步骤五，计算第j装配层备选协调特征的被影响度；步骤六，计算第j层备选协调特征的重要度。该方法是基于特征重要度的定性与定量相结合的识别方法，解决了装配产品上哪些配合部位需要准确保障协调的问题，为飞机装配类数字量装配协调方法的生产应用提供技术支持。

A Recognition Method of Parts Assembly Coordination Characteristics

【技术实现步骤摘要】
一种零部件装配协调特征的识别方法
本专利技术涉及装配
，特别是涉及一种零部件装配协调特征的识别方法。
技术介绍
飞机产品的协调特征是飞机制造尺寸与形状传递过程中的协调信息载体，当协调要素的尺寸、形状、位置等属性发生改变时，会对装配协调准确性产生直接的影响。在模拟量装配环境下，由于实物交点量规等标准样件的使用，只需保证最终的装配协调环节在尺寸与形状上的一致性，即可满足装配协调。但由于实物标准样件的制造、保存、使用较为繁琐，在现行的数字量装配环境下，在国内外标准样件已较少使用，装配协调性更多地是靠装配误差累积结果之间的一致性来体现的，与装配过程、装配层次及装配工位密切相关。飞机制造过程中所需考虑的协调部位不可避免地发生了改变，依据过往经验难以对重要协调部位有效识别。因此，要提高飞机产品的零件、组合件或部件之间相配合部位的协调准确度，应根据产品配合特征的层次化分解演化过程及误差累积变动过程，结合产品配合特征的精度统计数据等属性信息，首先确定产品上哪些部位的配合特征需要保障协调准确度，这些协调特征也是在无法满足协调尺寸一致性要求时，需要重点调整和反馈控制的对象。因此，专利技术人提供了一种可用于飞机产品装配的零部件装配协调特征的识别方法。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种零部件装配协调特征的识别方法，能够定性和定量的识别出需要保障协调的配合部位，以及需要重点调整和反馈控制的协调特征。本专利技术的实施例提出了一种零部件装配协调特征的识别方法，该方法包括：步骤一：通过分析目标产品的结构特点，对零部件装配层级间的配合特征层级化分解，获取多装配零部件之间的配合特征关系；步骤二：基于零部件之间的配合特征关系，初步选取对零部件装配起关键影响作用的常用配合特征要素定义为定性识别特征集合；步骤三：基于相邻的低装配层级j与高装配层级k之间的配合特征，绘制相邻两装配层级之间配合特征的装配有向图，结合所述定性识别特征集合，得到一系列影响高层级配合特征的协调影响因素集合，并将所述影响因素集合作为相邻装配层级之间的备选协调特征集合；步骤四：依据田口质量损失方法，计算低装配层级j单个备选协调特征ci的变动对高装配层级k的配合特征的质量损失ΔLi，对当前装配层级质量损失ΔLi影响度大的备选协调特征定义为当前装配层级的协调特征，完成对所有备选协调特征的筛选，并将质量损失ΔLi作为装配层级j的影响度；步骤五：重复上述步骤，通过确定相邻的低装配层级i与高装配层级j之间的备选协调特征集合，计算装配层级i与j之间由备选协调特征的变动引起的质量损失，得到装配层级i的各备选协调特征对高装配层级j的一个关键配合特征ym引起的质量损失ΔLm，并将质量损失ΔLm作为装配层级j的被影响度；步骤六：计算相邻装配层级i与k对当前装配层级j的中心度Zi和原因度Ri，其中，Zi＝ΔLi+ΔLm，Ri＝ΔLi-ΔLm，中心度Zi越大，表明相应层级的协调特征对装配层级j的配合特征的关联性越强，将其相应层级的协调特征作为装配监控的重要识别特征，且当原因度Ri＞0时，表明相应层级的协调特征为原因型影响因素；当Ri＜0时，表明相应层级的协调特征为结果型影响因素。进一步地，在步骤一中，分析目标产品的结构特点，包括分析产品设计结构3D模型、设计基准、典型设计结构特征、和装配准确度要求，确定多装配零部件之间的装配基准与精度协调关系。进一步地，在步骤一中，对零部件装配层级间的配合特征层级化分解，包括根据目标产品的工艺分离面划分结果和产品结构树PBOM层次性关系，建立制造结构树MBOM，由产品级的顶层协调特征沿制造树向下逐级传递分解，演化为部件级、组件级和零件层级上的几何特征，获取各个层级的多装配零部件之间的装配协调特征关系。进一步地，在步骤二中，依据配合特征本身具有的直接影响关系的协调准确度要求选取常用配合特征要素，所述协调准确度要求包括装配精度要求、对产品的运动性能、密封性能与气动性能要求。进一步地，在步骤三中，需对所有具有配合特征影响因素的装配零部件的结构组成进行分析，所述配合特征的影响因素包括配合特征间的尺寸约束关系及配合约束关系。进一步地，在步骤四中，所述装配层级j的影响度ΔLi的计算式为：式中，k为协调特征Ci的质量损失常数，H为装配过程协调误差计算中，对正态分布进行修正的系数，ym＝F(c1,c2,…,cn)为协调特征集合，记δ＝μ-m，δ为协调特征Ci的均值μ偏离其目标值m而产生的质量偏移，σ2为协调特征Ci的方差。进一步地，在步骤五中，所述装配层级j的被影响度ΔLm的计算式为：进一步地，在步骤六中，基于装配层级j的中心度Zi和原因度Ri，计算协调特征ci的重要度ωi，其中，将重要度ωi较大的协调特征作为装配监控的重要识别特征。进一步地，在步骤六中，对于零件装配层级的装配协调特征，其被影响度ΔLm＝0，在零件层级的装配协调特征识别中，只需考虑零件上的装配协调特征的影响度ΔLi，以此计算其重要度ωi。进一步地，在步骤六中，对于产品装配层级的装配协调特征，其影响度ΔLi＝0，在产品层级的装配协调特征识别中，只需考虑产品上的配协调特征的被影响度ΔLm，以此计算其重要度ωi。本专利技术的有益效果是：1)本专利技术是基于特征重要度提出的零部件装配协调特征的识别方法，适用于飞机产品的装配应用，既参考了实际经验定性判别，又进行了定量计算，该方法的计算结果更准确。2)本专利技术能够针对飞机数字量装配协调方法的特点，考虑了装配的多层次性、多工位、多基准变化的特点，根据装备协调特征的精度统计数据等属性信息，根据影响度与被影响度计算某层备选协调特征在整个装配结构层次树中的重要程度，不仅可以实现某部件组成零组件协调特征的综合识别，还可实现此部件在更高装配层次中作为一个“零件”进行装配时协调特征的综合识别。3)本专利技术解决了产品上哪些部位的配合特征需要保障协调准确度，在无法满足协调尺寸一致性要求时，需要重点调整和反馈控制的哪些协调特征，可明显提高飞机装配质量和生产效率，为数字量装配协调方法的生产应用提供技术支持。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例的一种飞机前缘襟翼产品的结构示意图。图2是本专利技术的零部件装配协调特征的识别方法流程图。图3是前缘襟翼与蒙皮外形相关的配合特征层次化分解示意图。图4是本专利技术实施例的翼肋、翼梁、长桁与蒙皮装配协调特征结构示意图。图5是本专利技术实施例蒙皮外形协调特征的波动传递链。图中：1-长桁；2-斜梁；3-内前襟翼部件端肋；4-外前襟翼部件端肋；5-蒙皮。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本专利技术的原理，但不能用来限制本专利技术的范围，即本专利技术不限于所描述的实施例，在不脱离本专利技术的精神的前提下覆盖了任何等同修改、替换和改进。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。如图1所示，飞机的前缘襟翼部件由内侧前缘襟翼与外侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.零部件装配协调特征的识别方法，其特征在于，所述控制方法包括：步骤一：通过分析目标产品的结构特点，对零部件装配层级间的配合特征层级化分解，获取多装配零部件之间的配合特征关系；步骤二：基于零部件之间的配合特征关系，初步选取对零部件装配起关键影响作用的常用配合特征要素定义为定性识别特征集合；步骤三：基于相邻的低装配层级j与高装配层级k之间的配合特征，绘制相邻两装配层级之间配合特征的装配有向图，结合所述定性识别特征集合，得到一系列影响高层级配合特征的协调影响因素集合，并将所述影响因素集合作为相邻装配层级之间的备选协调特征集合；步骤四：依据田口质量损失方法，计算低装配层级j单个备选协调特征ci的变动对高装配层级k的配合特征的质量损失ΔLi，对当前装配层级质量损失ΔLi影响度大的备选协调特征定义为当前装配层级的协调特征，完成对所有备选协调特征的筛选，并将质量损失ΔLi作为装配层级j的影响度；步骤五：重复上述步骤，通过确定相邻的低装配层级i与高装配层级j之间的备选协调特征集合，计算装配层级i与j之间由备选协调特征的变动引起的质量损失，得到装配层级i的各备选协调特征对高装配层级j的一个关键配合特征ym引起的质量损失ΔLm，并将质量损失ΔLm作为装配层级j的被影响度；步骤六：计算相邻装配层级i与k对当前装配层级j的中心度Zi和原因度Ri，其中，Zi＝ΔLi+ΔLm，Ri＝ΔLi‑ΔLm，中心度Zi越大，表明相应层级的协调特征对装配层级j的配合特征的关联性越强，将其相应层级的协调特征作为装配监控的重要识别特征，且当原因度Ri＞0时，表明相应层级的协调特征为原因型影响因素；当Ri＜0时，表明相应层级的协调特征为结果型影响因素。...

【技术特征摘要】
1.零部件装配协调特征的识别方法，其特征在于，所述控制方法包括：步骤一：通过分析目标产品的结构特点，对零部件装配层级间的配合特征层级化分解，获取多装配零部件之间的配合特征关系；步骤二：基于零部件之间的配合特征关系，初步选取对零部件装配起关键影响作用的常用配合特征要素定义为定性识别特征集合；步骤三：基于相邻的低装配层级j与高装配层级k之间的配合特征，绘制相邻两装配层级之间配合特征的装配有向图，结合所述定性识别特征集合，得到一系列影响高层级配合特征的协调影响因素集合，并将所述影响因素集合作为相邻装配层级之间的备选协调特征集合；步骤四：依据田口质量损失方法，计算低装配层级j单个备选协调特征ci的变动对高装配层级k的配合特征的质量损失ΔLi，对当前装配层级质量损失ΔLi影响度大的备选协调特征定义为当前装配层级的协调特征，完成对所有备选协调特征的筛选，并将质量损失ΔLi作为装配层级j的影响度；步骤五：重复上述步骤，通过确定相邻的低装配层级i与高装配层级j之间的备选协调特征集合，计算装配层级i与j之间由备选协调特征的变动引起的质量损失，得到装配层级i的各备选协调特征对高装配层级j的一个关键配合特征ym引起的质量损失ΔLm，并将质量损失ΔLm作为装配层级j的被影响度；步骤六：计算相邻装配层级i与k对当前装配层级j的中心度Zi和原因度Ri，其中，Zi＝ΔLi+ΔLm，Ri＝ΔLi-ΔLm，中心度Zi越大，表明相应层级的协调特征对装配层级j的配合特征的关联性越强，将其相应层级的协调特征作为装配监控的重要识别特征，且当原因度Ri＞0时，表明相应层级的协调特征为原因型影响因素；当Ri＜0时，表明相应层级的协调特征为结果型影响因素。2.根据权利要求1所述的零部件装配协调特征的识别方法，其特征在于，在步骤一中，分析目标产品的结构特点，包括分析产品设计结构3D模型、设计基准、典型设计结构特征、和装配准确度要求，确定多装配零部件之间的装配基准与精度协调关系。3.根据权利要求1或2所述的零部件装配协调特征的识别方法，其特征在于，在步骤一中，对零部件装配层级间的配合特征层级化分解，包括根据目标产...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭飞燕，肖庆东，李志欣，邹方，郑璐晗，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11