某型航空发动机装配过程虚拟仿真应用
                                               周〓烁，陈静荣，汪俊熙，王〓鹏，张〓渝
                                       (上海中航商用航空发动机制造有限责任公司，上海〓200240)
    在复杂工业产品制造的工艺准备阶段，借助于数字化三维虚拟仿真技术进行工艺设计和优化是十分必要的。针对中国首次研发的某商用航空发动机，基于中国自主开发的VR-Layout虚拟工厂建模与仿真平台，开展发动机本体装配、转子平衡和外部装配3个工艺过程的三维虚拟仿真建模和分析评估工作，实现了工艺文件的可视化展示和验证、工装干涉检查、工位器具的补充设计。该项工作不仅为后期工艺文件的持续优化初步建立了软件平台，也为其他制造产品的三维虚拟仿真设计提供了技术参考和流程经验。 


  虚拟装配是基于计算机仿真技术，使用产品三维数模和工艺资源信息，实现对各类工艺要素，如制造环境、产品结构、工装、设备和工艺过程的三维可视化设计和模拟，并完成评估和优化的先进技术手段。当前有相当数量的装配组织管理相关的公开文献资料［1-2］，如：任务调度和流水节拍设计；装配现场三维工艺布置设计和优化［3-4］；装配工艺过程模拟和仿真分析［5-8］；其他专项技术应用，如特定工序的人机工程学设计、厂房采光和噪声影响评估、产品输送中的碰撞分析等。目前国内航空发动机装配制造过程中的虚拟装配技术应用还处于起步
阶段，少数航空发动机企业开展了基于数字样机的部件级动画演示，进行了预装配和干涉检查，但整机级的三维虚拟仿真工程化应用还没有公开报道。某商用航空发动机的设计和试制均为国内首次开展。另外，科研阶段的众多专项检测项目也使装配工艺过程更加复杂，大量专用工装需要功能评估和干涉检查，新建的装配厂房工艺布局更需要详细论证和优化。〖HJ*5/9〗
    总之，在装配工艺准备阶段，基于专业软件平台的装配过程三维虚拟仿真设计是非常重要和迫切的，是及时便捷地发现工艺设计中的问题和回避风险的重要手段，也满足了三维工艺布置详细设计、宣传展示视频和可视化培训素材制作的需求。〖HJ〗
1〓装配工艺三维虚拟仿真技术方案〖HT5SS〗〖STBZ〗
1.1〓某型航空发动机装配工艺简介〖HT5SS〗〖STBZ〗〖HJ*4/9〗
      某商用航空发动机装配工作分为本体装配、转子平衡和外部装配3个子过程。3个装配子过程的三维虚拟仿真设计工作同时并行开展，其中本体装配的技术难度和工作量最大。本体装配工艺过程如图1所示。在本体装配工艺过程中有两个重要工序：1）静子机匣组件的假装配和前、后支点同心度测量；2）高压压气机转子和高压涡轮转子的连接螺母安装。

〗图1〓本体装配工艺过程〖HJ*3〗〖HT7〗〖HT5SS〗
〓〓〖JP3〗
发动机装配线主要情况如下：主厂房面积12 500m2，工位数30个，主要设备27个，工装157个。〖JP〗


作者简介：〖HTSS〗〖ZK(〗周烁(1975—)，男，辽宁铁岭人，上海中航商用航空发动机制造有限责任公司研究员，博士，主要研究方向为航空发动机装配技术和整机振动分析。


（文章来源《机械设计与制造工程》杂志如需详细资料请联系江苏机械门户网客服QQ:2980918915,电话025-83726289）