[发明专利]用于航天产品的三维装配工艺生成方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，特别是涉及航天产品的装配控制技术领域，具体为一种用于航天产品的三维装配工艺生成方法及系统。

背景技术

目前，在航天产品设计与制造过程中，普遍存在设计工艺异地的情况，设计人员主要采用三维模型、图纸和设计文件等传递设计信息。其中，图纸与设计文件作为标准数据供工艺人员使用，三维模型仅作为工艺设计的参考。图纸包含产品的零部件组成、安装尺寸及基准等信息；设计文件包含部分零部件的安装方法、安装注意事项、通知单及更改单等信息。图纸和设计文件均以模拟量的形式传递设计信息，这种方式生成的二维工艺规程在航天产品制造过程中主要存在以下不足；

1、工艺人员无法充分利用接收的设计数据，三维模型只是作为工艺设计的参考，未供工艺设计直接使用，造成工艺与设计之间存在信息鸿沟，工艺的编制主要依靠工艺人员的经验，造成现场制造对工艺人员经验的过度依赖。

2、二维工艺规程采用纸质方式描述工艺内容，工艺文件缺乏直观性，可读性差，现场装配人员需要借助大量的图纸及经验对工艺文件进行消化吸收，对工艺文件的理解，很大程度上依赖于工人的经验，因此，工艺设计与现场之间存在信息鸿沟，造成工作现场过度依赖于工人的经验和技能，工艺文件对新员工的可指导性差。

3、对工艺文件的验证手段落后。只能以实物试装为主要手段验证装配工艺可行性与合理性，工艺人员无法在装配前发现工装工具干涉、操作空间和可达性等具体问题，经常出现各种需要协调的问题，造成装配效率低下、质量不稳定、装配周期长、装配成本高等问题。

4、航天产品制造过程中，由于设计、工艺等原因经常出现一系列更改，更改以通知单、更改单的形式管理，需要重新出图及打印，耗费大量人工和纸张。此外，航天产品装配环境纸质图纸、工艺文件数量多，容易出现破损、丢失等问题，不利于车间的无纸化建设。

5、二维工艺文件管理过程复杂，每次借阅需到档案处备案借阅，并按规定时间、规定流程归还文件，管理过程有很大的时间浪费与人力浪费，降低了工艺文件的管理效率。

由上可见，如何解决工艺设计与现场施工之间的信息鸿沟带来的以上问题成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于航天产品的三维装配工艺生成方法及系统，用于解决现有技术中三维产品设计、三维工艺设计与三维装配现场实施之间的信息鸿沟问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明在一方面提供一种用于航天产品的三维装配工艺生成方法，所述方法包括：步骤S1，构建包含产品、工装、工具及辅料信息的三维制造资源库；步骤S2，根据构建的三维制造资源库进行工艺任务分解和工艺编制，形成工艺结构树；步骤S3，构建虚拟装配环境，根据三维模型、装配过程和工艺结构树，仿真并分析装配过程，形成与现实装配要求相匹配的三维装配动画；步骤S4，集成工艺设计信息和仿真信息，形成三维装配工艺文件，发布到装配现场。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤S1具体包括：S11，通过三维设计软件建立符合工艺要求的产品和工装的三维模型，所述三维模型包括产品模型，工装工具模型和辅助材料模型；S12，对所述三维模型进行MBD标注，形成基于MBD的三维模型定义；S13，将标注后的三维模型进行模型格式转换，转化为轻量化的产品模型，工装工具模型和辅助材料模型，形成包含产品、工装、工具及辅料信息的三维制造资源库。

作为本发明的一种优选方案，所述MBD的三维模型定义是在三维模型基础上，添加产品的制造信息和非几何信息，包括产品结构、技术要求、工艺、检验和管理。

作为本发明的一种优选方案，所述轻量化是除去三维模型中对装配无关的工程信息，在格式转换时，保留三维模型的基准信息、PMI信息和MBD标注信息。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤S2具体包括：S21，利用产品模型编辑产品属性信息；S22，为每个工序分配不同的产品和资源，实现每个工位三维数据的分配；S23，按照装配工艺的串行和并行关系，规划工艺流程，形成工艺结构树，实现EBOM向PBOM的转换；S24，为每个工序、工步添加作业内容和方法、精度和质量要求，直至所有工序、工步内容编制完成。

作为本发明的一种优选方案，所述三维模型属性信息包括零部件代号、名称、类型、数量、规格、来源和使用车间。