面向航空发动机数字化装配的公差分析技术研究

论文摘要

航空发动机的数字化装配技术对提高装配质量,缩短装配周期和减少生产成本都有着积极的影响。针对航空发动机数字化装配中的公差问题,本文基于UG平台对装配模型组织结构进行研究,针对装配模型的信息组织结构设计特征信息的提取算法;并依据提取的特征信息构建出装配模型的特征信息数据库,然后基于所建立的装配特征信息数据库,研究了装配尺寸链的生成方法。在此基础上研究了装配尺寸链公差分析方法,重点研究了蒙特卡洛法用于装配尺寸链公差分析,并对比分析了极值法和蒙特卡洛法用于公差分析的优缺点。本文主要的研究内容有:1)基于航空发动机数字化装配技术,以某型航空发动机涡轮部件为研究对象,在UG平台上建立其公差模型和装配模型。基于建立的对象模型,研究了UG的装配模型信息的组织结构,设计出基于UG装配树的信息提取算法,并把提取的装配特征信息在SQL Server2000数据库中进行存储和管理。2)通过对装配尺寸链技术的研究,并依据所建立的装配特征信息数据库,研究装配尺寸链的生成方法。3)研究了装配尺寸链常用的公差分析方法,重点研究了蒙特卡洛法用于装配尺寸链公差分析的技术方法,并对极值法和蒙特卡洛法用于公差分析的优缺点进行了分析研究。4)基于UG二次技术开发实现了装配特征信息提取和存储模块,装配尺寸链生成模型和尺寸链公差分析模块。本文利用UG平台二次开发技术,开发实现了装配特征信息提取和存储模块,装配装配尺寸链生成模型和尺寸链公差分析模块,构建航空发动机数字化装配的公差分析系统。本文所做研究工作,实现了面向航空发动机数字化装配的公差分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 背景和意义
• 1.1.1 数字化装配技术介绍
• 1.1.2 数字化装配技术中的关键问题
• 1.2 研究和应用现状
• 1.3 本文的研究目的和内容
• 第2章 基于 UG 的航空发动机数字化装配信息提取和存储
• 2.1 航空发动机低压涡轮零部件三维模型的建立
• 2.1.1 低压涡轮部件组成结构
• 2.1.2 航空发动机低压涡轮零部件三维模型
• 2.1.3 某航空发动机涡轮部件装配模型
• 2.1.4 标注生成零部件的公差模型
• 2.2 装配信息的组织结构
• 2.3 基于UG 装配结构的信息提取算法
• 2.4 装配信息的数据库管理
• 2.4.1 数据库系统
• 2.4.2 信息表建立
• 2.5 本章小结
• 第3章 数字化装配的尺寸链生成
• 3.1 尺寸链的基本知识
• 3.1.1 尺寸链的术语
• 3.1.2 尺寸链的分类
• 3.2 尺寸链生成原理
• 3.2.1 线性尺寸链生成
• 3.2.2 二维尺寸链的生成
• 3.3 基于装配特征信息数据库的尺寸链自动生成
• 3.3.1 装配信息模型的要求
• 3.3.2 装配尺寸链的生成方法
• 3.5 本章小结
• 第4章 装配尺寸链的公差分析
• 4.1 公差基本知识
• 4.1.1 装配公差分析基本概念和意义
• 4.2 尺寸链公差的分析方法
• 4.2.1 尺寸链中各环公差的分布中的统计参数
• 4.2.2 尺寸链中各环尺寸公差分布规律及e、k 的计算方法
• 4.2.3 尺寸链中各环的分布及e、k 的取值
• 4.3 极值法公差分析
• 4.4 蒙特卡洛法公差分析
• 4.4.1 蒙特卡洛法的基本思想
• 4.4.2 蒙特卡洛方法的特点
• 4.4.3 蒙特卡洛法用于装配尺寸链公差分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 某涡轮数字化装配模型的公差分析
• 5.1 UG 二次开发方法
• 5.1.1 UG 应用开发工具
• 5.2 模块的总体结构
• 5.3 基于装配模型的信息提取模块的开发
• 5.3.1 装配模型的信息提取模块实现
• 5.3.2 提取信息在数据库中的存储和管理
• 5.4 装配信息数据库下的尺寸链生成模块的开发
• 5.4.1 尺寸链自动生成模块
• 5.4.2 尺寸链手动生成模块
• 5.5 公差分析模块的开发
• 5.5.1 极值法公差分析模块
• 5.5.2 蒙特卡洛法公差分析模块
• 5.6 实例分析
• 5.7 本章小结
• 结论
• 附录 蒙特卡洛法用于公差分析核心算法代码
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文