一种用于飞机产品的三维协调方法技术

本发明专利技术属于飞机设计领域，涉及一种用于飞机产品各个系统间在详细初步设计阶段进行三维协调时的一种方法的创建。其特征在于，第一，将飞机产品的各个专业间的协调分为3类，第二，分别创建3类三维协调模型，第三，专业间相互协调、确认上述数据。采用以上方法实现了飞机等大型工业产品研制的全程数据传递，使得协调数据的传递准确、快速；维协调模型采用占用资源空间非常小的以点、线、面表示的几何模型来专门表达专业间的协调信息，表达的内容简洁、清晰；规范化的三维协调模型，使得协调要素的表达完整，有效地避免协调要素的遗漏、不全面；三维协调模型便于协调要素集中表达；三维协调模型采用状态控制，便于数据的管理和追溯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于飞机设计领域，涉及一种用于飞机产品各个系统间在详细初步设计阶段进行三维协调时的一种方法的创建。
技术介绍
对于传统飞机，在详细初步设计阶段，各个专业之间的协调是采用二维的协调图、协调记录单以及协调纪要，来记录专业间的协调内容的，经协调区验收评审合格后，作为飞机详细设计的主要依据。由于飞机产品涉及众多专业之间的相互协调，内容非常复杂，一个飞机型号往往需要几千甚至上万份协调单，同时还需绘制几百张大型协调图。绘制协调图和协调记录单占用了设计人员大量的时间，协调的工作量十分巨大。据统计，传统飞机的协调周期大约4～5个月。近年来，国内、外的飞机主研究公司都已采用建立零件三维实体模型的电子样机来取代协调图，但是对于表达专业之间接口的协调记录单，依然沿袭传统的二维方式。这种二、三维混杂的协调方式使得数字化的设计数据的传递中断，在三维转二维、二维转三维的过程中容易产生数据的偏差、遗失等问题，而且由于协调记录单的数量比较庞大，绘制、打印以及贯彻都占用了设计者大量时间。可以说，在目前情况下，二维协调单的存在是制约这种二、三混杂的协调方式的质量和效率的主要原因。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种飞机产品三维协调的方法，通过创建三维协调模型，完全取代传统的二维协调单，使得协调数据的传递流畅、准确，实现全程三维协调；并且在三维协调模型中增加规范化的属性表达信息，保证协调要素全面，从而提高协调的质量和效率。本专利技术的技术方案是：一种飞机产品的三维协调方法的创建，用于飞机产品的详细初步设计阶段。通过对飞机产品各个专业的归纳、分类，创建了3类三维协调模型，三维协调模型中包括：①以点、线、面表示的几何模型；②以三维标注表达的公差与配合、表面粗糙度；③以文字表达的属性信息和环境、间隙要求，其特征在于，包括如下步骤：第一，将飞机产品的各个专业间的协调分为以下3类：1)系统与结构间的协调2)系统附件间的接口协调3)结构部件间的接口协调第二，分别创建上述3类三维协调模型1）按下述步骤建立系统与结构间的三维协调模型i.抽取系统附件的外部轮廓曲面，用于表示系统附件在飞机上的空间位置；建立系统附件与结构的安装连接曲面，用于表示系统附件的连接位置和区域；与结构具有相对运动的附件，做出其相对于结构的运动包络面，用于占用附件运动所扫掠的空间位置；ii.用文字表达系统附件的属性信息包括系统附件的名称、型号、重量、所属舱段、减震要求、通风要求、环境振动要求、环境温度要求、连接电缆要求、密封性要求、电磁兼容性要求、间隙要求、维护性要求；iii.将系统附件的安装口盖和维护口盖的外廓形状以空间线条的形式投影到飞机结构的外形曲面上，表示系统附件的安装口盖和维护口盖的位置和几何形状，用文字表述系统附件安装、维护的属性信息包括口盖用途、口盖固定方式、口盖维护周期、口盖标识；iv.进行系统所附带的管道通路在结构上开孔协调，采用空间线条投影到结构外形曲面上，用于表示管道通路的几何形状和尺寸，用文字表述管道通路的属性信息包括通路用途、管道固定方式、开通路特殊要求；2）按下述步骤建立系统附件间的三维协调模型i.按相互协调的两个系统附件间的接口在飞机上的位置，建立两个系统附件间接口处的外形轮廓曲面，用于表示系统附件间接口的位置、形状和尺寸；建立上述两个相互协调的系统附件间连接的几何曲面，用于表达连接信息；ii.用文字表述相互协调的两个系统附件的属性信息包括系统附件的名称、型号、重量、所属舱段；用文字或三维标注的形式表达接口处的密封要求、间隙要求、压力要求、工作液、工作气体、特殊要求；iii.用三维标注的形式表达相互协调的两个系统附件间接口的公差与配合、表面粗糙度、螺纹直径、螺距、螺纹公差；3）按下述步骤建立结构部件间的三维协调模型i.按照结构部件间集中连接接头在飞机上的位置，建立集中连接接头的外形轮廓曲面，用于表达结构部件间接头的相对位置和连接形式；ii.建立上述两个结构部件间连接区的几何曲面，用于表达连接区的位置和连接区域；iii.如果在连接时需要开设工艺口盖的，则在结构的外形面上用曲线画出口盖的外形轮廓，用文字表述属性信息包括口盖用途、口盖连接方式、口盖标识；iv.用三维标注的形式表达集中承力接头间和连接区的公差与配合、表面粗糙度、特殊要求。第三，专业间相互协调、确认上述数据。a)协调是指飞机详细初步设计阶段各专业间提出的设计需求，包括空间站位、安装要求、使用维护要求，并由相关专业确认是否可执行的过程，如果不可执行，则调整各专业的空间站位、安装要求、使用维护要求参数；包括上述系统与结构间的协调、系统附件间的接口协调和结构部件间的接口协调；b)系统是泛指飞机上除结构外的所有设备、附件及管路，包括动力系统、燃油系统、环控系统、液压系统、操纵系统、航电系统、生命保障系统、武器系统、座舱显控系统、通导、天线、起落装置的设备、附件及相关管路；c)结构或结构部件是指飞机机身、机翼、尾翼、起落架等承受并传递起飞着陆载荷、总体飞行载荷、固定各种系统附件的相关部件，结构是飞机的骨架；d)外部轮廓曲面是指结构或系统附件外部的空间站位，在该曲面范围内不允许有其它系统、结构；e)运动包络面是指相对于结构产生运动的系统附件在运动过程中所扫掠出的空间位置曲面，在该曲面范围内不允许有其它系统、结构；f)电子样机是指在飞机的详细初步设计阶段建立的用于各个专业之间协调的飞机零件三维实体模型的组合。区分于采用零件实体模型的电子样机进行协调，所述的飞机产品的三维协调方法，采用点、线、面构成的几何模型及相关的三维标注、文字信息，来专门表达专业间的协调信息。本专利技术的优点是：1）三维协调模型的建立实现了飞机等大型工业产品研制的全程数据传递，彻底摈弃了现存的三维转二维、再二维转三维的不科学的协调方式，使得协调数据的传递准确、快速，而且简化了协调流程，见附图1，从而提高了协调的效率；2）三维协调模型采用占用资源空间非常小的轻量化的（点、线、面等）几何模型，而不采用零件实体模型，来专门表达专业间的协调信息，使得表达的内容简洁、清晰；3）由于采用规范化的三维协调模型，所有的协调要素都以几何形状、属性信息和三维标注的形式表达出来，使得协调要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞机产品的三维协调方法的创建，用于飞机产品的详细初步设计阶段。通过对飞机产品各个专业的归纳、分类，创建3类三维协调模型，三维协调模型中包括：①以点、线、面表示的几何模型；②以三维标注表达的公差与配合、表面粗糙度；③以文字表达的属性信息和环境、间隙要求，其特征在于，包括如下步骤：第一，将飞机产品的各个专业间的协调分为以下3类1)系统与结构间的协调2)系统附件间的接口协调3)结构部件间的接口协调第二，分别创建上述3类三维协调模型1）按下述步骤建立系统与结构间的三维协调模型i.抽取系统附件的外部轮廓曲面，用于表示系统附件在飞机上的空间位置；建立系统附件与结构的安装连接曲面，用于表示系统附件的连接位置和区域；与结构具有相对运动的附件，做出其相对于结构的运动包络面，用于占用附件运动所扫掠的空间位置；ii.用文字表达系统附件的属性信息包括系统附件的名称、型号、重量、所属舱段、减震要求、通风要求、环境振动要求、环境温度要求、连接电缆要求、密封性要求、电磁兼容性要求、间隙要求、维护性要求；iii.将系统附件的安装口盖和维护口盖的外廓形状以空间线条的形式投影到飞机结构的外形曲面上，表示系统附件的安装口盖和维护口盖的位置和几何形状，用文字表述系统附件安装、维护的属性信息包括口盖用途、口盖固定方式、口盖维护周期、口盖标识；iv.进行系统所附带的管道通路在结构上开孔协调，采用空间线条投影到结构外形曲面上，用于表示管道通路的几何形状和尺寸，用文字表述管道通路的属性信息包括通路用途、管道固定方式、开通路特殊要求；2）按下述步骤建立系统附件间的三维协调模型i.按相互协调的两个系统附件间的接口在飞机上的位置，建立两个系统附件间接口处的外形轮廓曲面，用于表示系统附件间接口的位置、形状和尺寸；建立上述两个相互协调的系统附件间连接的几何曲面，用于表达连接信息；ii.用文字表述相互协调的两个系统附件的属性信息包括系统附件的名称、型号、重量、所属舱段；用文字或三维标注的形式表达接口处的密封要求、间隙要求、压力要求、工作液、工作气体、特殊要求；iii.用三维标注的形式表达相互协调的两个系统附件间接口的公差与配合、表面粗糙度、螺纹直径、螺距、螺纹公差；3)按下述步骤建立结构部件间的三维协调模型i.按照结构部件间集中连接接头在飞机上的位置，建立集中连接接头的外形轮廓曲面，用于表达结构部件间接头的相对位置和连接形式；ii.建立上述两个结构部件间连接区的几何曲面，用于表达连接区的位置和连接区域；iii.如果在连接时需要开设工艺口盖的，则在结构的外形面上用曲线画出口盖的外形轮廓，用文字表述属性信息包括口盖用途、口盖连接方式、口盖标识；iv.用三维标注的形式表达集中承力接头间和连接区的公差与配合、表面粗糙度、特殊要求；第三，专业间相互协调、确认上述数据。...

【技术特征摘要】
1.一种飞机产品的三维协调方法的创建，用于飞机产品的详细初步
设计阶段。通过对飞机产品各个专业的归纳、分类，创建3类三
维协调模型，三维协调模型中包括：①以点、线、面表示的几何
模型；②以三维标注表达的公差与配合、表面粗糙度；③以文字
表达的属性信息和环境、间隙要求，其特征在于，包括如下步骤：
第一，将飞机产品的各个专业间的协调分为以下3类
1)系统与结构间的协调
2)系统附件间的接口协调
3)结构部件间的接口协调
第二，分别创建上述3类三维协调模型
1）按下述步骤建立系统与结构间的三维协调模型
i.抽取系统附件的外部轮廓曲面，用于表示系统附件在飞机上的
空间位置；建立系统附件与结构的安装连接曲面，用于表示系
统附件的连接位置和区域；与结构具有相对运动的附件，做出
其相对于结构的运动包络面，用于占用附件运动所扫掠的空间
位置；
ii.用文字表达系统附件的属性信息包括系统附件的名称、型号、
重量、所属舱段、减震要求、通风要求、环境振动要求、环境
温度要求、连接电缆要求、密封性要求、电磁兼容性要求、间
隙要求、维护性要求；
iii.将系统附件的安装口盖和维护口盖的外廓形状以空间线条的形
式投影到飞机结构的外形曲面上，表示系统附件的安装口盖和
维护口盖的位置和几何形状，用文字表述系统附件安装、维护
的属性信息包括口盖用途、口盖固定方式、口盖维护周期、口
盖标识；
iv.进行系统所附带的管道通路在结构上开孔协调，采用空间线条<...

【专利技术属性】
技术研发人员：许平，樊海东，毕世权，苏智星，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21