工装设计“神器”诞生记

发布日期:2013年11月15日 13:59   文章来源:www.8455.con上飞企业
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    自2012年C919大型客机发图工作全面完成,型号研制的重心开始逐步转向上飞企业。而造飞机需先造工装,造工装自然少不了大量的工装设计工作。工装部成为上飞企业C919大型客机项目制造工作的“探路者”。

    来自CATIA的灵感

    在C919大型客机的设计中,首次采用了全三维数字化定义技术,这项创新让工装部也开始探索采用CATIA进行三维工装设计。三维设计的优势显而易见,它能更加准确地展现设计细节,集成设计信息,工装设计源唯一性得到保证。但设计的目的不仅是设计,而是要制造出来,由于受到诸多因素的影响,工装全三维设计模型在制造车间还无法被普遍使用,除用于数控加工的零件模型和用于数字化安装的装配模型作为工装制造安装的依据外,大部分的工装制造依据依然是二维图样。 
    因此,目前工装仍是三维模型和二维图样相结合定义的。以一套普通的工装设计为例,从着手设计到最终出图一般需要花费一两个月的时间,这其中大部分时间都被用在二维图样的绘制中,尤其是一些图号、页次、件号等重要的信息繁琐又易出错。完成的工装一旦在校对、会签及批准流程中发现出错,不得不从IDEAL平台中检出,花费较多的时间和精力来更新工装图样,这对项目的进展以及设计员的精力都是巨大的挑战。 
    有没有一种方法能让这一切变得简单些?那些繁琐的零部件命名、图样标注、细目表等说明填制的工作都能由电脑代劳?这些问题浮现在工装部负责人的脑海中,也成为每一个设计人员的希望。一些略懂程序开发的设计员开始在设计AppCATIA上动起了脑筋,通过CATIAApp的预留接口,成功开发出零组件命名功能,这为设想和现实架起了一座桥梁,但是不是还有更加完善的工具来更大程度地释放设计员的工作压力呢? 
    心动不如行动,工装部马上启动了CATIA二次开发计划。但开发App毕竟不是设计员的专长,要将这次开发计划变得更加完美,“借力”倒是个不错的选择。在信息中心的协调之下,具有CATIA中国区代理权,并在航空企业App开发方面经验丰富的安托集团成为工装部的伙伴首选。

    需求源于实践

    万事俱备之后,明确需求成为项目开展的第一步。工装部选择了具有IDEAL平台协调经验,并对工装应用程序比较熟悉的人员作为项目负责人,在部门内部开展广泛的意见征求和调研。 
    “工装设计中最容易出错的地方是工装组件命名。长达7位数的命名规律,让大家时常眼花,要是这个组件中包含上百个零件的话,想不出错还真不容易。”
    “工装设计中最耗费时间的部分在哪里?是三维设计到二维图纸转化。每一张图纸都有详尽的信息栏需要填写,那就意味着大家要将三维数模中的信息在二维图纸中再填写一遍,绝对耗时费力。” 
    “工装设计中三维建模中多次反复的操作是什么?是各式孔洞繁多。钻模板是工装上的常见零件,最大特点就是制孔地方极多,其实除了圆心和厚度,每一个孔的制作步骤基本一致。如果能有一个工具,只输入数据就能完成制孔,那将为大家节约许多精力。” 
    明确了App开发需求,工装部马上进入技术协议商讨流程,在招标过程中,安托企业展示出其强大的技术实力,仅招标方案就比其他竞争对手制定得更加完备、详细。经过招标、议标,安托企业成为CATIA二次开发项目的承制单位。2013年1月,安托企业与上飞企业就此项目实施细节开展正式接洽。在随后的沟通过程中,工装部编制出了详细的需求方案,同时与安托企业讨论方案中的每一个细节,制定细节开发方案,并逐项商讨确认,经过两个多月的努力,终于完成了CATIA二次开发,工装快速设计工具初具雏形。

    模块各显神通

    设计完成的快速设计工具由5条相对独立的工具栏组成,用户可以根据自身的使用频率选择是否将它们开启,或放置在任何位置。 
    工装设计模块是集成功能最多的工具栏,功能也十分强大。在这个模块当中,融合了大客结构树特定的命名方式,并能够在新建工装成品确认之后,自动建立有序的工装成品结构树;在产品属性页面添加了版权声明、审签信息、材料信息等定义项,为后期二维图纸输出,零件信息准确记录奠定了基础。 
    激光测量点管理模块的建立标志着对测量点的统一管理,具有在根目录下快速创建点,并按规则自动编号;在结构树上反映坐标系和坐标值;自动在二维图导出坐标值报表;数据发生改变时有提醒等功能,为数量众多的激光测量点管理提供了便利,也为设计人员节约了宝贵时间。 
    工装管理模块提供了工装零组件属性设置、工装设计零组件规范性检查及零组件批量规范等功能。此工具模块保证了工装设计按规范程序进行设计,保证了工装设计格式规范统一,使工装命名变得简单化、规范化。 
    孔管理模块则是最简单的一个工具栏,能够根据方向、参考法线等数据自动生产孔洞,由于这项功能的独立性强,可供设计员选用的余地也很大,所以将其建立为独立工具栏。 
    二维图设计模块实现了二维图图框自动创建、明细栏信息的自动填充、工装技术要求等信息的点选。创建的图框不但字体格式设置以上飞企业要求为依据,还考虑到升版要求,即任何通用要求都将进行统一更改升级,有效避免了人为进行升版更改可能产生的问题。 
    工装快速设计工具成形之后,工装部马上开展上线、培训、应用,从工具试用到查找不足,并不断进行改进。现在,工装快速设计工具已经被应用于工装设计当中,设计员们普遍反映图纸规格统一了,出错几率降低了,工作效率提高了,有更多时间来进行设计方案的思考及优化,工装设计“神器”就此诞生。

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