基于數(shù)字化技術的航空發(fā)動機裝配技術研究

2024年3月28日發(fā)(作者：意義近義詞)

基于數(shù)字化技術的航空發(fā)動機裝配技術

研究

摘要：航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平是一個國家發(fā)展水平的重要指標，加強對于航空

行業(yè)的發(fā)展技術研究是促進相應產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵措施之一。隨著如今信息技術以

及科技水平的發(fā)展，數(shù)字化技術對于航空航天產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著關鍵性的促進作用，

在如今的發(fā)展過程之中，數(shù)字化技術能夠最大程度降低航空產(chǎn)業(yè)設計發(fā)展的相應

成本，最大程度提升最后的設計水平以及發(fā)展質(zhì)量。

關鍵詞：航空發(fā)動機：數(shù)字化；裝配

航空機械制造的質(zhì)量決定著發(fā)動機的質(zhì)量，為了保證在最后的航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展

過程之中有著更高的行業(yè)發(fā)展質(zhì)量以及運行質(zhì)量，加強數(shù)字化模擬技術的應用十

分關鍵。航空發(fā)動機的傳動裝配過程大部分為手工裝配，其裝配質(zhì)量在很大程度

上受到人為因素的干擾，所以，相比于傳統(tǒng)的裝配技術而言，數(shù)字化技術的應用

對于航空產(chǎn)品的裝配以及設計提供較大的技術支持，為后續(xù)的發(fā)展提供更加有利

的技術工具。

一、模擬化裝配

模擬裝配是數(shù)字化技術發(fā)展的核心環(huán)節(jié)，主要應用于航空的發(fā)動機裝配過程

之中，可以依托于發(fā)動機信息以及裝配過程之中的精確數(shù)據(jù)對航空飛機進行模擬

化數(shù)字裝配。模擬裝配技術在應用的過程之中能夠?qū)τ谝呀?jīng)裝配完成的零件進行

數(shù)據(jù)驗證，分析數(shù)據(jù)的合理性以及其運行的可靠性，對于后續(xù)的制造發(fā)展而言十

分關鍵且必要。可視化技術的應用能夠大大降低相應設計制造過程之中的成本，

為我國的航空發(fā)展注入新動力。

（一）模擬化系統(tǒng)構架

虛擬化裝配系統(tǒng)是指以虛擬現(xiàn)實為前提，對于實際的發(fā)動機各個零件進行數(shù)

據(jù)分析并建模之后進行虛擬裝配的過程，在此過程之中主要依賴于CAD系統(tǒng)的幾

何模型以及物理特征等數(shù)據(jù)，系統(tǒng)操作能夠?qū)嶋H的發(fā)動機以可視化可移動的性

質(zhì)上傳到相應的軟件之中，自動化生產(chǎn)模擬器可以實現(xiàn)視點的自動跟蹤以及各種

手勢和聲音的虛擬操作。虛擬化實現(xiàn)計算分析方法包含著對于碰撞檢驗等重要的

設計環(huán)節(jié)，這一功能的實現(xiàn)一方面能夠更加精確有效的對于相應的數(shù)據(jù)完成分析，

另一方面能夠大大保證數(shù)據(jù)和操作的可靠性和科學性，保證相應環(huán)節(jié)的成本得到

有效地控制，為后續(xù)的發(fā)展和設計環(huán)節(jié)提供十分有利的支持。裝配全過程之中的

動畫能夠完整地描述安裝的全過程，相應的技術工程師對于數(shù)據(jù)和文件按照一定

數(shù)據(jù)上傳到軟件之中就可以輕松完成，對于制定和設計環(huán)節(jié)也起到一定程度的引

導性，大大提升了相應設計工作人員的工作壓力和應力強度分析等工作量。

（二）建模

二次輕量處理發(fā)動機三維數(shù)字化模型主要針對發(fā)動機設計裝配的靜態(tài)結構，

在虛擬軟件之中可以完成對于零件的組裝裝配，在該技術之中能夠完美地表達出

不同零件之間的交互關系，通過對于相應數(shù)據(jù)分析能夠保證數(shù)據(jù)的有效性以及科

學性。處理好相應零件之間的關系能夠?qū)崿F(xiàn)組裝的合理有效性，科學制約零件之

間的數(shù)據(jù)關系使得最后的制造生產(chǎn)環(huán)節(jié)也會得到一定程度的優(yōu)化。憑借相應的技

術軟件實現(xiàn)交互全過程更加方便快捷的表達，使得設計工程師對于自身的設計成

果有著更加深刻的可操作性了解。

（三）裝配全過程仿真

發(fā)動機的裝配全過程仿真過程主要通過分析零件自身的數(shù)據(jù)特征，考慮到不

同零件之間的數(shù)據(jù)交互性，為后續(xù)的安裝合成提供更加高效的方式。分析發(fā)動機

可裝配性能否實現(xiàn)有著以下的步驟：首先對于發(fā)動機自身設計可操作性于實際操

作是否進行更加有效地分析，保證發(fā)動機在后續(xù)的優(yōu)化以及優(yōu)化環(huán)節(jié)不會受到相

應問題的限制，根據(jù)數(shù)據(jù)的分析以及修改建議對于已經(jīng)設計完成的發(fā)動機模型進

行分析和修改，可視化的顯示全部裝配的過程。第二，對于不同零件之間進行數(shù)

據(jù)交互分析，保證相應的安裝環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)誤差控制在一定的范圍之內(nèi)，不會對于后

續(xù)的安裝造成較大的影響。第三，對于相應裝配過程之中的裝配順序和相應的途

徑進行分析，保證最后的安裝環(huán)節(jié)有著更加合理的操作步驟和操作順序。第四，

對于發(fā)動機裝配可操作性的了解是影響到最后能否實現(xiàn)順利裝配的有效措施，對

于相應的零件進行拆解和模擬裝配能夠保證數(shù)據(jù)和模型設計的有效性。

二、數(shù)字化的柔性裝配

（一）實體化建模操作

實體化建模過程主要是指在模型操作過程之中的虛擬裝配，相應的尺寸應該

嚴格遵守相應的設計規(guī)則，保證誤差在可控制的范圍之內(nèi)對于后續(xù)的裝配環(huán)節(jié)不

會造成影響。此外，對于裝配過程之中對裝配環(huán)節(jié)、發(fā)動機質(zhì)量影響十分重要的

模型尺寸，應該分析其在實際裝配過程之中的可操作性和可執(zhí)行性，保證在最后

實際生產(chǎn)過程中的安裝環(huán)節(jié)能夠高效有序地進行。尺寸約束以及表達式等驅(qū)動的

處理方法應該進行實體科學建模，減少發(fā)生失誤的概率，以及其對于后續(xù)的使用

和生產(chǎn)造成影響。

（二）可視化的裝配技術

可視化裝配技術的應用主要解決裝配設計過程之中發(fā)動機內(nèi)部尺寸的確定，

對于內(nèi)部的尺寸和零件設計可以通過可視化裝配方式完成最后的安裝設計。在實

際三維數(shù)字化模型以及裝配仿真分析操作的環(huán)節(jié)，研究發(fā)動機在裝配過程中的可

操作性和可執(zhí)行性，構建尺寸公差的技術處理系統(tǒng)，構建相應的模型生成模擬器，

并且可以將尺寸的敏感分析和計算分析分組等技術融入其中，進一步保證設計安

裝過程之中的科學合理性。構建裝配工裝系統(tǒng)模板，進行管理功能的開發(fā)，直接

調(diào)用裝飾工裝與模型，解決最后的制造生產(chǎn)的成本。

（三）加強模型板塊的技術升級

模塊的升級對于可視化技術的應用有著巨大的幫助，如今可視化模型設計技

術在很多的航空設計過程之中得到了廣泛的應用，但是針對相應的計算依舊存在

著誤差甚至是錯誤，對于設計者造成較大的困擾。通常情況下設計出來的發(fā)動機

裝配方式相對多樣，在實際現(xiàn)場生產(chǎn)過程之中，很大程度上增加了零件的加工難

度和發(fā)動機的裝配難度和周期，同時相應提高其生產(chǎn)制造成本。通過對于模塊的

優(yōu)化可以最大程度計算裝配的不同方式，保證最后的零件設計能夠發(fā)揮最大的作

用和價值，減少在裝配過程中由于設計尺寸和結構形式不合理造成的零件報廢、

返修等工作。相應的技術人員應該加強對于技術的優(yōu)化升級，保證最后的生產(chǎn)和

使用有著更大的經(jīng)濟價值和經(jīng)濟效益。

總結

數(shù)字化模擬技術的應用和發(fā)展對于航空產(chǎn)業(yè)的進步發(fā)展而言十分關鍵，加強

對于技術的研究和優(yōu)化能夠為航空產(chǎn)業(yè)注入新的動力。在如今的航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展之

中經(jīng)常會受到設計成本以及制造合理性等問題的限制，這一技術能夠有效解決上

述的問題，為后續(xù)的設計發(fā)展關鍵提供十分關鍵的技術支持。此外，模擬數(shù)字技

術主要依托于信息化技術的發(fā)展，相應技術人員自身的素質(zhì)水平對于設計發(fā)展環(huán)

節(jié)起到十分關鍵作用，加強對于技術人員的培訓和選拔也是提升航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展的

重要措施之一。

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