装配是制造过程中的最后环节,也是最为重要的制造环节之一。在已有的航空发动机设计方案和加工技术水平条件下,装配的质量和工作效率对于发动机的质量、性能和生产效率具有重要影响。 航空发动机的装配工作主要由手工完成,装配精度的高低和稳定与否依赖于装配工人的技艺水平和操作经验。航空发动机零部件数目繁多、型号规格相似、装配工艺复杂,错装、漏装现象时有发生,严重影响了装配的质量和效率。 本文以航空发动机为研究对象,以指导和管理装配过程为目的,研究了装配数字化的若干关键技术,建立了旨在提高航空发动机装配质量与效率的装配数字化系统。 本文的主要研究内容包括: 1.针对目前装配工人按照纸面的装配工艺规程和二维装配示意图进行装配不直观的缺点,研究了CAD环境下的信息提取方法和三维零件浏览技术,从CAD软件中导出零部件的STL模型以及装配顺序与路径,在OpenGL中对零件模型进行显示,使用OpenGL结合多线程实现了发动机装配过程的动画演示,可以直观地指导装配工人进行装配。 2.针对企业中使用纸质装配履历表不利于管理的缺点,分析了装配履历表的结构特征,建立了通用电子表格管理的数据结构,把装配履历表的信息转化为结构化数据,可以方便地进行查询统计,实现了装配履历表的电子化管理。 3.针对企业中装配过程的执行状态缺乏有效控制的现状,将装配工序与装配履历表中的检验信息相关联,作为控制装配流程的节点信息,实现了对装配过程的质量控制和进度控制。 4.分析了零件选配的流程,设计了与ERP软件SAP的接口,以主动齿轮、从动齿轮和上盖组合的径向间隙和端面间隙为例,建立了选择装配的数学模型,实现了一个基于遗传算法的选配算法,经实例验证,可以有效解决零件选择装配的问题。