四、三维数字化装配工艺设计

  装配工艺设计是在对飞机产品结构分析的前提下,在现有制造能力(车间、设备、工艺方法、标准、人力)的基础上，制定装配流程，确定装配方法，并定义各装配环节所需要的制造资源。在数字样机基础上进行的装配工艺设计过程主要任务如下：

  1、全机设计分离面与工艺分离面的划分。在数字化协同工作平台的支持下，根据数字样机在三维数字化环境下进行全机工艺分离面的划分，结合EBOM确定各工艺装配部件、段件需要装配的零、组件项目，构建工艺大部件模型。
 

图.5工艺分离面的划分

  2、装配工位的划分与装配流程设计。在工艺分离面划分的基础上，对每个工艺大部件进行初步装配流程设计，划分装配工位，确定在每个工位上装配的零组件项目，在三维数字化设计环境下构建各装配工位组件装配的工艺模型。确定装配工艺基准和装配定位方法，并制定出全机各工位之间关系的装配流程图，见图.5。

  3、将产品三维数模的数据EBOM按工艺分工导入三维数字化装配工艺设计环境中，构建产品装配结构树PBOM。并且把每个零件的三维数模（立体图）与结构树相关联，见图.6。
 

图.6构建产品装配结构树

  4、段件装配方案的设计。在工位划分的基础上，依据段件装配工艺模型在三维数字化环境下进一步进行各工位内的装配过程设计，确定每个工位内的段件装配工艺模型零组件的装配顺序，以及需要由多少个装配过程实现，并定义装配过程对应的AO号、每本AO需要装配的零组件项目及工作的内容制定反映工位内各AO关系的AO的装配流程，提出装配工装、夹具的订货技术要求。

  5、根据装配工装、夹具的订货技术要求，工装部门以三维数模的形式设计以下资源：
 
    装配型架、对合型架、精加工型架、补铆夹具等；
 
    工作平台、托架、吊挂、工作梯、推车等；
 
    专用工具等；

  6、制造资源的定义。在环境中对车间、装配工位、装配工装、夹具、工作平台、托架、工具等制造资源，依据工艺划分和装配流程进行设计，构建资源结构树。并且把每个工装、工具的三维数模（立体图）与结构树相关联，见图.７。
 

图.7构建资源结构树

  7、详细装配工艺设计。在AO划分基础上，依据段件装配工艺模型进行详细的装配工艺过程设计，定义该过程所需要的标准件，在三维数字化环境下确定该装配工艺过程零组件、标准件、成品等装配顺序，明确装配工艺方法、装配步骤，并选定该装配过程所需要的工装、夹具、工具、辅助材料等一系列的制造资源，形成用于指导生产的AO。在这里将零件和工步关联，将工装与工位关联，见图.８。
 

图.8详细装配工艺设计

  8、装配生产线三维工艺布局设计。在数字化环境下，建立厂房、地面、起吊设备等三维制造资源模型，将已经建立的各装配工艺模型和装配型架、工作平台、夹具等制造资源三维模型放入厂房中，按照确定的装配流程进行全面的工艺布局设计，见图.9。三维工艺布局比传统的二维工艺布局更直观，充分体现了三维空间的状况。并且在数字环境下可以仿真生产流程。
 

图.9三维工艺布局设计

  在上述数字化工艺设计过程中，可以借用过去已经建立的装配工艺模型、典型装配工艺流程、制造资源模型等，实现基于工艺知识和典型制造资源快速数字化装配工艺过程设计，有利于提高资源的继承性和通用性。