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互换协调是飞机制造工艺规划的中心问题,而面向飞机制造协调的容差分析是实现互换协调的一个重要步骤,直接影响飞机产品的制造质量、装配成功率和制造成本。目前,飞机制造业中容差分析仍以人工设计为主,多凭经验处理,周期长效率低,计算机辅助容差分析的应用很少,且存在各种问题,已无法满足现代飞机制造的发展要求,成为制约飞机制造质量提升的关键问题。为此,本文结合航空制造企业的现状和实际需求,在民用飞机预研项目和大客攻关项目的支持下,进行面向飞机制造协调的计算机辅助容差分析技术研究,并开发了面向飞机制造协调的计算机辅助容差分析系统。主要研究内容包括:(1)研究了计算机辅助飞机制造协调路线图设计技术。定义一种飞机制造协调路线图作为容差分析的数据源,并根据协调的分类对飞机制造协调路线图图符逐个定义;运用UML对面向对象的图形绘制方案进行详细描述;采用树结构对协调路线图信息进行存储,并提出了飞机制造协调路线图的自动布局算法。(2)提出了面向飞机制造协调过程的统一容差建模方法。针对不同的协调问题建立不同的协调容差元模型;采用有向图表示协调元件之间的协调过程元,对协调过程元进行和运算从而得到协调过程模型;将协调过程模型和容差元模型进行融合,构建统一容差模型,该模型采用有向图及其邻近矩阵进行表示。(3)研究了典型协调问题协调准确度分析技术,包括:误差尺寸链的生成与分析。给出由协调过程模型生成尺寸链的方法,归纳总结累积误差分析方法,介绍了极值法和概率法两种累积误差分析方法,并对外形协调、交点协调准确度问题进行分析,提出协调准确度计算方法。(4)开发了面向飞机制造协调的计算机辅助容差分析系统。构建面向飞机制造协调的计算机辅助容差分析系统的系统框架,规划系统运行流程,将上述关键技术研究应用于系统实现中,完成系统开发。