尺寸傳遞及容差分配

1、第二章第二章 飛機(jī)制造中的尺寸飛機(jī)制造中的尺寸 傳遞及容差分配傳遞及容差分配 飛機(jī)批量生產(chǎn)要求其結(jié)構(gòu)零、組、部件具有飛機(jī)批量生產(chǎn)要求其結(jié)構(gòu)零、組、部件具有一定一定的的 互換性和互換性和嚴(yán)格嚴(yán)格的協(xié)調(diào)性。的協(xié)調(diào)性。 互換性是產(chǎn)品相互配合部分的結(jié)構(gòu)屬性，它指同名互換性是產(chǎn)品相互配合部分的結(jié)構(gòu)屬性，它指同名 零、組、部件在幾何尺寸、形位參數(shù)和物理、機(jī)械性能零、組、部件在幾何尺寸、形位參數(shù)和物理、機(jī)械性能 各方面都能相互取代而具有的一致性。各方面都能相互取代而具有的一致性。 協(xié)調(diào)性指有協(xié)調(diào)關(guān)系（配合、對(duì)應(yīng)關(guān)系等）的幾何協(xié)調(diào)性指有協(xié)調(diào)關(guān)系（配合、對(duì)應(yīng)關(guān)系等）的幾何 尺寸、形位參數(shù)都能兼容而具有的一致性。

2、尺寸、形位參數(shù)都能兼容而具有的一致性。 按獨(dú)立制造原則進(jìn)行協(xié)調(diào)按獨(dú)立制造原則進(jìn)行協(xié)調(diào) 按相互聯(lián)系原則進(jìn)行協(xié)調(diào)按相互聯(lián)系原則進(jìn)行協(xié)調(diào) 按相互修配原則進(jìn)行協(xié)調(diào)按相互修配原則進(jìn)行協(xié)調(diào) 從保證飛機(jī)產(chǎn)品幾何準(zhǔn)確度的角度看，產(chǎn)品的制造從保證飛機(jī)產(chǎn)品幾何準(zhǔn)確度的角度看，產(chǎn)品的制造 過(guò)程就是將產(chǎn)品圖樣上的理論尺寸以最小的誤差傳遞到過(guò)程就是將產(chǎn)品圖樣上的理論尺寸以最小的誤差傳遞到 產(chǎn)品上去的過(guò)程。傳統(tǒng)的飛機(jī)制造模式中，飛機(jī)零件大產(chǎn)品上去的過(guò)程。傳統(tǒng)的飛機(jī)制造模式中，飛機(jī)零件大 多為鈑金件，不能用一般的機(jī)械加工方法來(lái)制造，而是多為鈑金件，不能用一般的機(jī)械加工方法來(lái)制造，而是 利用大量的標(biāo)準(zhǔn)和專用的工藝裝備來(lái)制造，

3、這些工藝裝利用大量的標(biāo)準(zhǔn)和專用的工藝裝備來(lái)制造，這些工藝裝 備能以實(shí)物模擬量體現(xiàn)產(chǎn)品的尺寸和形狀。在將這些零備能以實(shí)物模擬量體現(xiàn)產(chǎn)品的尺寸和形狀。在將這些零 件裝配成組合件和部件時(shí)，其裝配準(zhǔn)確度和互換性的保件裝配成組合件和部件時(shí)，其裝配準(zhǔn)確度和互換性的保 證方法也不能像一般機(jī)械產(chǎn)品那樣靠零件的制造準(zhǔn)確度證方法也不能像一般機(jī)械產(chǎn)品那樣靠零件的制造準(zhǔn)確度 本身來(lái)保證，而必須要以上述裝配工藝裝備來(lái)保證。本身來(lái)保證，而必須要以上述裝配工藝裝備來(lái)保證。 按相互修配原則進(jìn)行協(xié)調(diào)按相互修配原則進(jìn)行協(xié)調(diào) 采用相互采用相互 修配原則進(jìn)行修配原則進(jìn)行 協(xié)調(diào)時(shí)，協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)時(shí)，協(xié)調(diào) 準(zhǔn)確度僅決定準(zhǔn)確度僅決定 于將于將A

4、零件的零件的 尺寸傳遞給尺寸傳遞給B 零件時(shí)這一環(huán)零件時(shí)這一環(huán) 節(jié)的準(zhǔn)確度。節(jié)的準(zhǔn)確度。 該協(xié)調(diào)方法應(yīng)用獨(dú)立制造原則，通過(guò)建立統(tǒng)一的精確的飛機(jī)幾何數(shù)據(jù)庫(kù)，將該協(xié)調(diào)方法應(yīng)用獨(dú)立制造原則，通過(guò)建立統(tǒng)一的精確的飛機(jī)幾何數(shù)據(jù)庫(kù)，將 飛機(jī)外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的幾何信息直接傳遞給數(shù)控設(shè)備，進(jìn)行飛機(jī)零件和工藝飛機(jī)外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的幾何信息直接傳遞給數(shù)控設(shè)備，進(jìn)行飛機(jī)零件和工藝 裝備的數(shù)控加工。與傳統(tǒng)的模線樣板一標(biāo)準(zhǔn)樣件工作法協(xié)調(diào)方法相比可以省裝備的數(shù)控加工。與傳統(tǒng)的模線樣板一標(biāo)準(zhǔn)樣件工作法協(xié)調(diào)方法相比可以省 掉許多樣板和標(biāo)準(zhǔn)工藝裝備。掉許多樣板和標(biāo)準(zhǔn)工藝裝備。 飛機(jī)外形的數(shù)模為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)系統(tǒng)原理飛機(jī)外形的數(shù)模為基礎(chǔ)

5、的協(xié)調(diào)系統(tǒng)原理 數(shù)字化協(xié)調(diào)方法的特點(diǎn) 1在設(shè)計(jì)方面，用計(jì)算機(jī)建立飛機(jī)外形和部分內(nèi)部結(jié)構(gòu)的 精確幾何模型，并將其作為應(yīng)用于飛機(jī)制造過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié) 統(tǒng)一的幾何數(shù)據(jù)庫(kù)，成為飛機(jī)制造的原始依據(jù)。通過(guò)數(shù)控繪 圖機(jī)繪制理論模線、結(jié)構(gòu)模線和飛機(jī)生產(chǎn)圖紙，大大提高了 繪圖質(zhì)量和效率。 2在工藝裝備制造方面，對(duì)于形狀和協(xié)調(diào)關(guān)系復(fù)雜的組合 件和標(biāo)準(zhǔn)樣件、裝配型架上內(nèi)形板和外形卡板等，可以采用 數(shù)控加工和數(shù)控測(cè)量技術(shù)。對(duì)于工藝裝備數(shù)控加工所需的形 狀和尺寸，可以直接從飛機(jī)的幾何數(shù)據(jù)庫(kù)中提取，而不再需 要經(jīng)過(guò)模線和樣板等尺寸傳遞過(guò)程。這樣可以大大提高工藝 裝備的制造準(zhǔn)確度和協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度，提高加工效率，縮短生產(chǎn) 準(zhǔn)備周期

6、。 3在零件制造方面，對(duì)于現(xiàn)代飛機(jī)廣泛采用的整體結(jié)構(gòu)件， 包括整體框、整體肋、整體梁和整體壁板等，由于采用了數(shù) 控加工和數(shù)控測(cè)量，可以減少尺寸傳遞的許多中間環(huán)節(jié)。 數(shù)字化環(huán)境下計(jì)算機(jī)輔助數(shù)字化環(huán)境下計(jì)算機(jī)輔助 飛機(jī)制造容差設(shè)計(jì)技術(shù)飛機(jī)制造容差設(shè)計(jì)技術(shù) 1. 公差設(shè)計(jì)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)公差設(shè)計(jì)與產(chǎn)品設(shè)計(jì) 公差是機(jī)械工業(yè)中一項(xiàng)重要基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)公差是機(jī)械工業(yè)中一項(xiàng)重要基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī) 定了零件尺寸、幾何形狀允許的變動(dòng)范圍，定了零件尺寸、幾何形狀允許的變動(dòng)范圍， 是保證零部件互換與配套、組織專業(yè)化生產(chǎn)是保證零部件互換與配套、組織專業(yè)化生產(chǎn) 不可缺少的技術(shù)措施。不可缺少的技術(shù)措施。 相相 關(guān)關(guān) 技技 術(shù)與術(shù)與

7、研研 究究 背背 景景 公差設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)中不可缺少的重要組成公差設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)中不可缺少的重要組成 部分，是連接產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝、制造、裝配部分，是連接產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝、制造、裝配 各環(huán)節(jié)的橋梁。合理的公差設(shè)計(jì)是保證產(chǎn)品各環(huán)節(jié)的橋梁。合理的公差設(shè)計(jì)是保證產(chǎn)品 設(shè)計(jì)功能實(shí)現(xiàn)和降低產(chǎn)品研制成本的關(guān)鍵因設(shè)計(jì)功能實(shí)現(xiàn)和降低產(chǎn)品研制成本的關(guān)鍵因 素和必要手段。素和必要手段。 相相 關(guān)關(guān) 技技 術(shù)與術(shù)與 研研 究究 背背 景景 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 工藝工藝 裝配裝配 制造制造 公差公差 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 名義尺寸、功能要名義尺寸、功能要 求、裝配準(zhǔn)確度、求、裝配準(zhǔn)確度、 精度精度 加工能力、技術(shù)水加工能力、技術(shù)水 平、檢測(cè)精

8、度、制平、檢測(cè)精度、制 造成本造成本 工藝性、工藝能力、工藝性、工藝能力、 零件公差分配、工夾零件公差分配、工夾 具公差分配具公差分配 裝配性能、裝配準(zhǔn)確裝配性能、裝配準(zhǔn)確 度校驗(yàn)度校驗(yàn) 公差設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)、工藝、制造、裝配的關(guān)系公差設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)、工藝、制造、裝配的關(guān)系 相相 關(guān)關(guān) 技技 術(shù)與術(shù)與 研研 究究 背背 景景 公差設(shè)計(jì)結(jié)果不但影響產(chǎn)品的精度，也影響到產(chǎn)公差設(shè)計(jì)結(jié)果不但影響產(chǎn)品的精度，也影響到產(chǎn) 品的加工成本，而公差設(shè)計(jì)涉及的因素較多（工具能品的加工成本，而公差設(shè)計(jì)涉及的因素較多（工具能 力、技術(shù)水平、經(jīng)濟(jì)性等），如何合理分配組成產(chǎn)品力、技術(shù)水平、經(jīng)濟(jì)性等），如何合理分配組成產(chǎn)品 的各零件

9、、組件的公差是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題。的各零件、組件的公差是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題。 相相 關(guān)關(guān) 技技 術(shù)與術(shù)與 研研 究究 背背 景景 公差選用一般原則：充分滿足使用要求的前提下，考慮工公差選用一般原則：充分滿足使用要求的前提下，考慮工 藝的可能性，盡量選用精度較低的公差等級(jí)。藝的可能性，盡量選用精度較低的公差等級(jí)。 相相 關(guān)關(guān) 技技 術(shù)與術(shù)與 研研 究究 背背 景景 如今，以如今，以CAD/CAM為代表的數(shù)字化技術(shù)在傳統(tǒng)機(jī)械為代表的數(shù)字化技術(shù)在傳統(tǒng)機(jī)械 制造領(lǐng)域引發(fā)了深刻的革命。國(guó)內(nèi)外關(guān)于計(jì)算機(jī)輔助制造領(lǐng)域引發(fā)了深刻的革命。國(guó)內(nèi)外關(guān)于計(jì)算機(jī)輔助 公差設(shè)計(jì)已開展多年研究并取得了豐富成果，并在傳公差設(shè)計(jì)已開展

10、多年研究并取得了豐富成果，并在傳 統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品制造中取得了初步應(yīng)用，但尚未達(dá)到完全統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品制造中取得了初步應(yīng)用，但尚未達(dá)到完全 實(shí)用的程度。與實(shí)用的程度。與CAD/CAM技術(shù)對(duì)制造業(yè)的深遠(yuǎn)影響技術(shù)對(duì)制造業(yè)的深遠(yuǎn)影響 相比，作為機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中一項(xiàng)重要內(nèi)容相比，作為機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中一項(xiàng)重要內(nèi)容 的公差設(shè)計(jì)，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于數(shù)字化技術(shù)的整體發(fā)展水的公差設(shè)計(jì)，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于數(shù)字化技術(shù)的整體發(fā)展水 平，成為平，成為CAD/CAM集成中凾待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。集成中凾待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。 相相 關(guān)關(guān) 技技 術(shù)與術(shù)與 研研 究究 背背 景景 另一方面，現(xiàn)代并行工程方法要求綜合考慮產(chǎn)品另一方面，現(xiàn)代并行

11、工程方法要求綜合考慮產(chǎn)品 全生命周期內(nèi)各階段的因素（如功能、制造、裝配、全生命周期內(nèi)各階段的因素（如功能、制造、裝配、 作業(yè)調(diào)度、質(zhì)量、成本、維護(hù)與用戶需求等等），綜作業(yè)調(diào)度、質(zhì)量、成本、維護(hù)與用戶需求等等），綜 合考慮各相關(guān)因素的影響，使后續(xù)環(huán)節(jié)中可能出現(xiàn)的合考慮各相關(guān)因素的影響，使后續(xù)環(huán)節(jié)中可能出現(xiàn)的 問(wèn)題在設(shè)計(jì)的早期階段就被發(fā)現(xiàn)，并得到解決，從而問(wèn)題在設(shè)計(jì)的早期階段就被發(fā)現(xiàn)，并得到解決，從而 使產(chǎn)品在設(shè)計(jì)階段便具有良好的可制造性、可裝配性使產(chǎn)品在設(shè)計(jì)階段便具有良好的可制造性、可裝配性 、可維護(hù)性及回收再生等方面的特性，最大限度地減、可維護(hù)性及回收再生等方面的特性，最大限度地減 少設(shè)計(jì)反復(fù)

12、，縮短設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備和制造時(shí)間。少設(shè)計(jì)反復(fù)，縮短設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備和制造時(shí)間。 相相 關(guān)關(guān) 技技 術(shù)與術(shù)與 研研 究究 背背 景景 在并行工程環(huán)境中各個(gè)流程的集成，不僅強(qiáng)調(diào)系在并行工程環(huán)境中各個(gè)流程的集成，不僅強(qiáng)調(diào)系 統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的共享與交換，還要求相互評(píng)價(jià)、相互協(xié)調(diào)統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的共享與交換，還要求相互評(píng)價(jià)、相互協(xié)調(diào) 以實(shí)現(xiàn)并行設(shè)計(jì)，公差的并行設(shè)計(jì)及分析技術(shù)是以實(shí)現(xiàn)并行設(shè)計(jì)，公差的并行設(shè)計(jì)及分析技術(shù)是 CAD/ CAM/CAPP集成中的重要內(nèi)容，又是它們相互集成中的重要內(nèi)容，又是它們相互 評(píng)價(jià)和協(xié)調(diào)的手段。因此，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)輔助公評(píng)價(jià)和協(xié)調(diào)的手段。因此，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)輔助公 差設(shè)計(jì)對(duì)于開展數(shù)字化環(huán)境

13、下的并行工程設(shè)計(jì)必不可差設(shè)計(jì)對(duì)于開展數(shù)字化環(huán)境下的并行工程設(shè)計(jì)必不可 少。少。 相相 關(guān)關(guān) 技技 術(shù)與術(shù)與 研研 究究 背背 景景 2. 計(jì)算機(jī)輔助公差技術(shù)計(jì)算機(jī)輔助公差技術(shù) （Computer Aided TolerancingCAT） 定義：就是在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、加工、裝配、檢測(cè)等定義：就是在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、加工、裝配、檢測(cè)等 過(guò)程中，利用計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品及其零部件的尺寸和公差過(guò)程中，利用計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品及其零部件的尺寸和公差 進(jìn)行并行優(yōu)化和監(jiān)控，爭(zhēng)取以最低的成本，設(shè)計(jì)并制進(jìn)行并行優(yōu)化和監(jiān)控，爭(zhēng)取以最低的成本，設(shè)計(jì)并制 造出滿足用戶精度要求的產(chǎn)品。造出滿足用戶精度要求的產(chǎn)品。 相相 關(guān)關(guān) 技技 術(shù)

14、與術(shù)與 研研 究究 背背 景景 起源：起源：1978年劍橋大學(xué)年劍橋大學(xué) Hillyard提出利用計(jì)算機(jī)輔助提出利用計(jì)算機(jī)輔助 確定零件的幾何形狀、尺寸和形位公差的概念。同年確定零件的幾何形狀、尺寸和形位公差的概念。同年 ，丹麥的，丹麥的Bjorke在其在其ComputerAided Tolerancing 一書中提出利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行尺寸鏈公差設(shè)計(jì)和制造公一書中提出利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行尺寸鏈公差設(shè)計(jì)和制造公 差的控制。差的控制。我國(guó)從我國(guó)從1993年年開展開展CAT技術(shù)研究技術(shù)研究，重慶大，重慶大 學(xué)的張根保等對(duì)并行公差設(shè)計(jì)開展研究，把產(chǎn)品的設(shè)學(xué)的張根保等對(duì)并行公差設(shè)計(jì)開展研究，把產(chǎn)品的設(shè) 計(jì)、制造和

15、檢驗(yàn)三個(gè)階段統(tǒng)一對(duì)待，設(shè)計(jì)出滿足要求計(jì)、制造和檢驗(yàn)三個(gè)階段統(tǒng)一對(duì)待，設(shè)計(jì)出滿足要求 的加工公差和檢驗(yàn)規(guī)程，并給出并行公差設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)的加工公差和檢驗(yàn)規(guī)程，并給出并行公差設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué) 模型。浙江大學(xué)吳昭同等在模型。浙江大學(xué)吳昭同等在CAT基本原理、標(biāo)準(zhǔn)化公基本原理、標(biāo)準(zhǔn)化公 差設(shè)計(jì)、公差優(yōu)化設(shè)計(jì)模型、設(shè)計(jì)公差與制造公差的差設(shè)計(jì)、公差優(yōu)化設(shè)計(jì)模型、設(shè)計(jì)公差與制造公差的 并行設(shè)計(jì)等領(lǐng)域取得并行設(shè)計(jì)等領(lǐng)域取得大量研究成果。大量研究成果。 相相 關(guān)關(guān) 技技 術(shù)與術(shù)與 研研 究究 背背 景景 幾何形狀、尺寸及其公差的計(jì)算機(jī)表示幾何形狀、尺寸及其公差的計(jì)算機(jī)表示 基本要求：完整性、兼容性、可計(jì)基本要求：完整性、

16、兼容性、可計(jì) 算性、算性、 有效性有效性 公差分析公差分析 對(duì)包含零件公差與裝配公差的裝配模型進(jìn)行分析，對(duì)包含零件公差與裝配公差的裝配模型進(jìn)行分析， 檢驗(yàn)公差的合理性檢驗(yàn)公差的合理性 極值法、概率法、極值法、概率法、Monte-Carlo法法 公差綜合公差綜合 (公差分配公差分配) 保證產(chǎn)品裝配技術(shù)要求下確定尺寸鏈各組成環(huán)經(jīng)保證產(chǎn)品裝配技術(shù)要求下確定尺寸鏈各組成環(huán)經(jīng) 濟(jì)的公差濟(jì)的公差 加工成本模型、裝配失效模型加工成本模型、裝配失效模型 近似法、裝配成功率法近似法、裝配成功率法 公差建模公差建模 3. CAT主要研究?jī)?nèi)容主要研究?jī)?nèi)容 相相 關(guān)關(guān) 技技 術(shù)與術(shù)與 研研 究究 背背 景景 4. 飛

17、機(jī)制造與容差分配飛機(jī)制造與容差分配 在飛機(jī)制造中，常把工藝裝備和產(chǎn)品零部件的在飛機(jī)制造中，常把工藝裝備和產(chǎn)品零部件的 尺寸和形位公差稱為工藝容差（簡(jiǎn)稱容差），尺寸和形位公差稱為工藝容差（簡(jiǎn)稱容差）， 它包括公差帶中點(diǎn)值和公差帶寬度。而制造部它包括公差帶中點(diǎn)值和公差帶寬度。而制造部 門根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求和生產(chǎn)條件確定工藝容差門根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求和生產(chǎn)條件確定工藝容差 的過(guò)程，稱為容差分配或容差設(shè)計(jì)。的過(guò)程，稱為容差分配或容差設(shè)計(jì)。 相相 關(guān)關(guān) 技技 術(shù)與術(shù)與 研研 究究 背背 景景 飛機(jī)制造業(yè)對(duì)飛機(jī)制造業(yè)對(duì)CAT技術(shù)有著十分迫切的需求。飛機(jī)是技術(shù)有著十分迫切的需求。飛機(jī)是 一種功能性要求很高的復(fù)雜機(jī)

18、械產(chǎn)品，其氣動(dòng)外形和結(jié)一種功能性要求很高的復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品，其氣動(dòng)外形和結(jié) 構(gòu)強(qiáng)度經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的設(shè)計(jì)論證以追求優(yōu)異的高空高速性能構(gòu)強(qiáng)度經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的設(shè)計(jì)論證以追求優(yōu)異的高空高速性能 ，高品質(zhì)的航空產(chǎn)品需要高質(zhì)量的制造工藝來(lái)保證，因，高品質(zhì)的航空產(chǎn)品需要高質(zhì)量的制造工藝來(lái)保證，因 此對(duì)飛機(jī)的裝配準(zhǔn)確度提出了很高的要求。例如，高速此對(duì)飛機(jī)的裝配準(zhǔn)確度提出了很高的要求。例如，高速 殲擊機(jī)的機(jī)身、翼面類部件的外緣型值容差通常要求控殲擊機(jī)的機(jī)身、翼面類部件的外緣型值容差通常要求控 制在制在0.8mm以內(nèi)，而部段件對(duì)接時(shí)交點(diǎn)的協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度以內(nèi)，而部段件對(duì)接時(shí)交點(diǎn)的協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度 要求則更高。要求則更高。 相相 關(guān)關(guān) 技技

19、術(shù)與術(shù)與 研研 究究 背背 景景 飛機(jī)制造協(xié)調(diào)路線復(fù)雜，裝配尺寸鏈和工藝尺寸鏈錯(cuò)綜飛機(jī)制造協(xié)調(diào)路線復(fù)雜，裝配尺寸鏈和工藝尺寸鏈錯(cuò)綜 交織，容差分配難度大，需要運(yùn)用交織，容差分配難度大，需要運(yùn)用CAT技術(shù)來(lái)保證容差分技術(shù)來(lái)保證容差分 配的可靠性。飛機(jī)零部件眾多、形狀復(fù)雜、尺寸大，包含配的可靠性。飛機(jī)零部件眾多、形狀復(fù)雜、尺寸大，包含 了大量由精度要求高、連接面多、工藝剛性小，在加工、了大量由精度要求高、連接面多、工藝剛性小，在加工、 裝配過(guò)程中易產(chǎn)生變形的鈑金類薄殼結(jié)構(gòu)。為了協(xié)調(diào)互換裝配過(guò)程中易產(chǎn)生變形的鈑金類薄殼結(jié)構(gòu)。為了協(xié)調(diào)互換 性，需采用大量的工藝裝備，以進(jìn)行尺寸形狀的傳遞及成性，需采用大

20、量的工藝裝備，以進(jìn)行尺寸形狀的傳遞及成 套工藝裝備之間的協(xié)調(diào)。單純依靠零件本身的容差配合和套工藝裝備之間的協(xié)調(diào)。單純依靠零件本身的容差配合和 通用量夾具的傳統(tǒng)裝配方法難以滿足飛機(jī)產(chǎn)品復(fù)雜的裝配通用量夾具的傳統(tǒng)裝配方法難以滿足飛機(jī)產(chǎn)品復(fù)雜的裝配 協(xié)調(diào)要求，需制訂詳細(xì)的裝配協(xié)調(diào)和容差分配方案。協(xié)調(diào)要求，需制訂詳細(xì)的裝配協(xié)調(diào)和容差分配方案。 相相 關(guān)關(guān) 技技 術(shù)與術(shù)與 研研 究究 背背 景景 我國(guó)航空制造業(yè)采用的容差分配手段仍比較落后，我國(guó)航空制造業(yè)采用的容差分配手段仍比較落后， CAT的應(yīng)用環(huán)境尚未建立，基本上采用傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)類比的應(yīng)用環(huán)境尚未建立，基本上采用傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)類比 、圖表法以人工方式進(jìn)行容

21、差設(shè)計(jì)，缺乏適合飛機(jī)裝配、圖表法以人工方式進(jìn)行容差設(shè)計(jì)，缺乏適合飛機(jī)裝配 中容差優(yōu)化設(shè)計(jì)的完備理論體系，容差分配的好壞在很中容差優(yōu)化設(shè)計(jì)的完備理論體系，容差分配的好壞在很 大程度取決于工藝人員的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，存在隨意性較大、大程度取決于工藝人員的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，存在隨意性較大、 失誤較多、一次性裝配成功率較低等突出問(wèn)題。據(jù)相關(guān)失誤較多、一次性裝配成功率較低等突出問(wèn)題。據(jù)相關(guān) 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，目前飛機(jī)中如機(jī)翼部件裝配的一次成功率低統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，目前飛機(jī)中如機(jī)翼部件裝配的一次成功率低 于于40%，而整機(jī)裝配的一次成功率則更低。，而整機(jī)裝配的一次成功率則更低。 相相 關(guān)關(guān) 技技 術(shù)與術(shù)與 研研 究究 背背 景景 由于對(duì)

22、容差分配的好壞缺乏有效的評(píng)價(jià)手段，無(wú)法由于對(duì)容差分配的好壞缺乏有效的評(píng)價(jià)手段，無(wú)法 量化分析制造容差與飛機(jī)裝配成本、裝配質(zhì)量之間的量化分析制造容差與飛機(jī)裝配成本、裝配質(zhì)量之間的 關(guān)系，難以在多種可行容差方案中進(jìn)行優(yōu)化選擇。與關(guān)系，難以在多種可行容差方案中進(jìn)行優(yōu)化選擇。與 CAD/CAM技術(shù)在直升機(jī)制造種的普遍運(yùn)用相比，目技術(shù)在直升機(jī)制造種的普遍運(yùn)用相比，目 前容差分配的手段還比較落后，計(jì)算機(jī)輔助公差設(shè)計(jì)前容差分配的手段還比較落后，計(jì)算機(jī)輔助公差設(shè)計(jì) 的應(yīng)用環(huán)境尚未建立。的應(yīng)用環(huán)境尚未建立。 相相 關(guān)關(guān) 技技 術(shù)與術(shù)與 研研 究究 背背 景景 隨著對(duì)飛機(jī)性能要求的不斷提高，以及數(shù)字化手段隨著對(duì)飛機(jī)性能要求的不斷提高，以及數(shù)字化手段 在飛機(jī)研制中不斷深入應(yīng)用，現(xiàn)有的容差設(shè)計(jì)方法在飛機(jī)研制中不斷深入應(yīng)用，現(xiàn)有的容差設(shè)計(jì)方法 已成為制約現(xiàn)代飛機(jī)制造所