航空行业标杆案例 | 极致公差赋予您安全、舒适的飞行体验

发布时间:2025-03-21

H集团是一家专注于民用航空产业的高科技企业,致力于推动中大型客机的自主研制与产业化发展。公司承担着国产商用飞机研发、生产、试验测试及运营支持的核心任务,致力于为全球市场提供安全、经济、舒适、环保的航空产品与解决方案。

H集团成立于2008年,总部位于中国东部沿海核心城市,拥有多个业务板块,并在北美、欧洲、东南亚设有海外分支机构,以推动国际合作与市场拓展。公司始终坚持自主创新、开放合作、市场导向的技术发展路线,依托国内外先进的产业资源,构建完善的民用飞机研发与制造体系。

客户的公差设计挑战

H集团肩负着推动国产商用飞机自主研制的使命,致力于打造安全、经济、舒适、环保的航空产品。然而,在推动国产商用飞机研制的过程中,H集团面临着复杂装配精度控制与公差设计的严峻挑战。关键问题主要集中在:

为应对这些挑战,H集团坚持“自主研制、国际合作、国际标准”的技术路线,致力于推动公差设计的精细化管理,从而确保国产飞机在全球市场上的高质量制造与竞争力。

客户的诉求和3DCC解决方案

1、飞机内饰平移机构的平移误差计算

场景描述:大型客机的内饰组件(如行李架、座椅滑轨、舱门导轨等)通常采用平移机构,其空间尺寸链传递复杂,误差累积可能导致平移卡滞、运动不顺畅,影响乘客体验及维修便捷性。

解决思路:应用3DCC建立复杂几何尺寸链计算模型,通过虚拟装配仿真分析孔轴倾斜、定位误差及累积公差影响,精准评估平移机构在不同装配公差组合下的运动特性。以此来优化关键公差参数,确保内饰平移机构的装配精度与长期可靠性。

2、大型飞机转轴同轴度计算

场景描述:飞机起落架、发动机推力反向器等组件常涉及“一轴穿多孔”的装配,其同轴度要求极高。装配误差可能导致运动阻滞、结构受力不均,甚至影响飞行安全。

解决思路:通过3DCC计算极限位置及浮动状态下的尺寸,建立转轴与多孔装配的公差分布模型,模拟不同公差组合对同轴度的影响,优化关键部位的装配公差,确保装配后同轴度达到设计要求,提高装配稳定性并减少验证时间。

3、放气活门齿套与滚轮位置计算

场景描述:放气活门是飞机环境控制系统(ECH)的关键部件,其齿套与滚轮的匹配精度直接影响信号输出的稳定性。若公差控制不当,可能导致运动卡滞、信号输出失准,进而影响客舱增压与温控系统的正常运行。

解决思路:应用3DCC建立放气活门的非线性尺寸链模型,计算齿套在不同起始与终点位置的装配误差,仿真齿轮传动公差对信号输出的影响。通过公差优化,提高装配精度,确保放气活门的运动可靠性和信号稳定性。

4、孔轴装配最小间隙计算

场景描述:飞机结构件、起落架铰链、操纵杆关节等关键部位的孔轴装配间隙影响装配精度及长期使用寿命。过大会导致运动松旷,过小则增加装配难度,甚至导致结构变形。

解决思路:通过3DCC建立虚拟装配建模,采用“一面两孔”定位法进行装配公差分析,计算最小间隙范围,优化孔轴配合尺寸及装配工艺,确保装配精度,提高结构件装配一致性及长期稳定性。

3DCC的应用价值

1. 提升装配精度,确保飞行安全

精确分析复杂尺寸链误差传递,优化关键部件的装配公差,确保飞机在高动态、高载荷环境下各系统稳定运行。

2. 缩短研发周期,提高设计效率

通过虚拟装配与公差仿真,提前识别装配风险,减少试制和返工,优化设计方案,加速新机型或改型飞机的交付进度。

3. 优化制造工艺,降低生产成本

精准控制公差,减少因装配调整、试验失败及零部件报废导致的损耗,助力精益制造和成本管控。

4. 提升结构可靠性,优化整机性能

确保关键装配件长期可靠,减少运动卡滞、结构变形及磨损风险,提升整机性能和产品质量。

5. 推动自主创新,提升国产飞机竞争力

构建自主核心能力,减少对国外商业软件的依赖,实现公差管理智能化,推动国产航空工业向高质量、国际化方向迈进。