基于全三维模型的制导航空炸弹智能装配及仿真技术研究

发布时间：2020-05-05 15:02

【摘要】：控制舱是制导航空炸弹的重要组成部分,其装配质量和效率直接影响航弹的整体研发质量。目前,航弹控制舱装配模式仍然按照传统工艺设计手段,这种方式会因工艺流程出错造成产品装配设计缺陷和装配错误,严重制约了产品的研发周期。针对这种情形,本文利用3DCAPP-A装配工艺设计技术、C++软件编程技术、数据库管理技术、UG二次开发技术和干涉性检查技术等完成航弹控制舱智能装配及仿真多模块系统的创建,主要研究工作如下:(1)基于3DCAPP-A的信息增强装配工艺设计。首先建立装配工艺信息建模与表达,分析装配模型的层次化、等级化以及关系化表达方法,为装配工艺规划提供理论依据。其次结合控制舱装配实例,在3DCAPP-A环境下完成零部件的装配工序规划、路径规划以及技术图解,并输出装配工艺文件,指导现场装配。(2)装配工艺规划知识库管理。运用MFC和SQL Server 2014进行软件开发,完成控制舱装配工艺规划知识库管理系统的创建,实现制造资源、工艺术语、工序说明以及技术文件等库的管理,为工艺人员进行工艺设计时提供必要的参考。(3)智能装配工艺路线设计专家系统。首先介绍知识获取和表示方法,并完成控制舱装配工艺路线知识库建立;其次介绍推理机的形成过程,包括推理的方式选择和控制策略等,完成推理机制的研究;最后研究专家系统人机交互界面设计,并结合控制舱装配工艺路线推理,输出工艺路线指导文件,指导车间装配。(4)智能装配及仿真。利用UG二次开发的辅助开发工具“操作记录”录制装配代码,辅助完成智能装配人机交互界面的开发,实现控制舱的智能装配,并进行控制舱各零部件装配的干涉性检查,通过生成的报告判断装配的可行性。基于控制舱的智能装配及仿真已初步实现了3DCAPP-A的信息增强装配工艺设计、装配工艺规划知识库管理,并对专家系统智能生成的装配工艺路线进行了装配仿真和干涉性检查,提高了企业装配工艺设计效率、资源库的集中管理效率以及产品装配生产效率。
【图文】：

装配车间,智能

集成系统虽然解决了一定的工艺问题，但大多停留在解决工艺设计中、管理模块等，在工艺制定和可视化工艺应用分析方面仍然作用不大配工艺模式还是停留在图纸进行设计开发（纸质工艺规程的传递），研发周期，降低了装配效率。在这样的背景环境下，数字化智能装配。化智能装配的定义：运用虚拟现实技术（Virtual Reality，VR）、计术（Computer Graphics，CG）、人工智能技术（Artificial Intelligen统仿真技术（System Simulation，SS）等构建虚实结合环境和数模，交互界面进行装配分析[17]。数字化装配过程主要包括：三维布局仿真流仿真、装配工艺仿真等，相比较传统装配方式，数字化装配的优势人机交互界面操作和模拟现场环境操作，它不仅能预测、显示、检验的可装配性，还能为装配过程减少不必要的经济浪费。如图 1.1 所示装配车间模拟。

航空炸弹,实体模型

并建立起一套有效的产品装配过程控制机制以及装配工艺优化策略，提高生产效率和产品研发质量。如图1.2 所示为的航弹模型。图 1.2 制导航空炸弹实体模型Fig. 1.2 The guided bomb solid model1.1.2 课题来源与研究意义本课题来源于国家“十三五”装备预先研究项目“XXX 智能装配技术”，该课题由某军民结合型企业和沈阳理工大学数字化制造技术中心等合作研究，目的在于开展面对“未来工厂”的产品智能装配技术研究。该军民企业曾承担过电磁脉冲炸弹、激光制导侵彻炸弹、卫星制导炸弹以及滑翔制导炸弹等军贸项目的研制，并在多品种、小批量的航弹产品研制工作方面逐渐积累了丰富的研发技能、工艺流程设计能力以及制造经验，不断完善了企业信息化与自动化设备集成运作系统，逐步由传统制造型企业转向全三维信息相关的数字化智能的企业，在国内的军贸项目研制中处于领先地位。但是在优化装配工艺设计、装配工艺规划知识库管理、智能装配工艺路线设计专家系统以及智能装配及仿真等方面还有有待改善的地方，比如复杂结构件的建模效率低，装配过程中涉及到的工艺规划知识库
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TJ414

【参考文献】