[發(fā)明專利]一種伺服機構排焰管數(shù)字化裝配制造方法

有效

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• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113253688B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設計）人: 蔡奇彧;唐帥;王繼巖;盧啟強;王拓坤;周成成;江松林;胡洲;寧浩;鐘涵;朱志;王曉蕊
• 申請（專利權）人: 四川航天長征裝備制造有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 成都天既明專利代理事務所(特殊普通合伙) 51259
• 代理人: 李欽;杜雁春

本發(fā)明公開了一種伺服機構排焰管數(shù)字化裝配制造方法，利用數(shù)字化測量與裝配協(xié)調技術對該類排焰管的兩端邊界實際裝配空間進行模擬，建立一種基于管路裝配的數(shù)字化協(xié)調模型，提出了在數(shù)字化虛擬空間對管路協(xié)調段的選擇與裝配，以數(shù)字化協(xié)調參數(shù)為全過程制造依據(jù)進行管路激光切割，最終實現(xiàn)排焰管的數(shù)字化制造，極大提高了裝配生產(chǎn)效率，縮短了裝配等待時間。

技術領域

本發(fā)明主要應用于航空航天裝配制造技術領域，具體為一種伺服機構排焰管數(shù)字化裝配制造方法。

背景技術

伺服機構排焰管是飛行器管路系統(tǒng)的重要部件，它的工作環(huán)境主要受高溫、高壓、振動等綜合環(huán)境影響，若管路連接出現(xiàn)強度下降、密封性能減弱、結構特性變化等問題，將直接影響整個管路系統(tǒng)與伺服機構的正常運作。

目前，該類排焰管的裝配制造依舊依賴串行生產(chǎn)、實地取樣的制造模式，該方法數(shù)字化程度低，對裝配邊界條件適應性差是普遍面臨的問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

①管路制造無法并行生產(chǎn)。現(xiàn)有模式的排焰管取樣必須在總裝車間現(xiàn)場進行，且必須在完成發(fā)動機與尾段裝配對接之后開展，極大增加了產(chǎn)品總裝等待時間。

②管路裝配邊界條件高度依賴產(chǎn)品實物。每次需要2-3名人員協(xié)同工作并將焊機、工裝、工具等物資從制造車間運輸至總裝現(xiàn)場，基于現(xiàn)場產(chǎn)品實物完成修配、點焊、試裝等過程，造成一定時間、人力和資源的沖突和浪費。

③人工經(jīng)驗要求高，修配過程耗時長。排焰管沒有補償能力，因此極大增加了現(xiàn)場修配的難度，對協(xié)調段的微小修配都會導致管路末端較大的傾角。目前完全依賴人工經(jīng)驗進行銼修，勞動強度大、經(jīng)驗要求高、耗費時間長，經(jīng)驗豐富的技師銼修一件至少需2小時。

發(fā)明內容

為了克服現(xiàn)有技術的上述缺點，本發(fā)明提供了一種伺服機構排焰管數(shù)字化裝配制造方法，利用數(shù)字化測量與裝配協(xié)調技術對該類排焰管的兩端邊界實際裝配空間進行模擬，建立一種基于管路裝配的數(shù)字化協(xié)調模型，提出了在數(shù)字化虛擬空間對管路協(xié)調段的選擇與裝配，以數(shù)字化協(xié)調參數(shù)為全過程制造依據(jù)進行管路激光切割，最終實現(xiàn)排焰管的數(shù)字化制造，極大提高了裝配生產(chǎn)效率，縮短了裝配等待時間。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種伺服機構排焰管數(shù)字化裝配制造方法，包括以下步驟：

第一步，運用激光跟蹤儀設備對水平放置的發(fā)動機與尾段的對接面進行測量坐標系V1XYZ構建，再測量伺服機構管嘴外端圓，以代理模型圓Q1矢量形式表示；

第二步，運用激光跟蹤儀設備對垂直放置的尾段與發(fā)動機的對接面進行測量坐標系V2XYZ構建，再測量尾段排焰管口內側面及圓弧，以代理模型圓Q2矢量形式表示；

第三步，分別將第一、二步測量數(shù)據(jù)轉換為三維模型，并進行數(shù)字化虛擬裝配，將測量坐標系V1XYZ與測量坐標系V2XYZ對齊，得到排焰管兩端邊界條件；

第四步，將排焰管管接頭、過渡管裝配于代理模型圓Q1上，獲得過渡管末端代理模型圓為Q3；

第五步，將待修配管子導入數(shù)字化裝配協(xié)調模型，將管子長端裝配于尾段排焰管口，保證中心軸線穿過代理模型圓Q2中心點；另一側管子短端中心軸線穿過過渡管末端代理模型圓Q3中心點；

第六步，在數(shù)字化裝配協(xié)調模型里調整管子到適度位置，保證短端與過渡管適度重疊，長端能夠伸出尾段壁面，且滿足間隙要求值；

第七步，在數(shù)字化裝配協(xié)調模型里對管子與過渡管進行協(xié)調實施，得到虛擬切割后的管子及其尺寸參數(shù)；

第八步，將虛擬切割后的管子尺寸參數(shù)導入到三維激光機對管子實物進行激光切割，最后將激光切割后的管子實物與管接頭、過渡管實物進行焊接，完成排焰管的數(shù)字化裝配制造。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的積極效果是：