CN114491805A - 一种飞机隔框非法向柱状接头交点孔设计方法 - Google Patents

一种飞机隔框非法向柱状接头交点孔设计方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114491805A
CN114491805A CN202210040453.1A CN202210040453A CN114491805A CN 114491805 A CN114491805 A CN 114491805A CN 202210040453 A CN202210040453 A CN 202210040453A CN 114491805 A CN114491805 A CN 114491805A
Authority
CN
China
Prior art keywords
intersection point
hole
point hole
sketch
plane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210040453.1A
Other languages
English (en)
Inventor
刘忠
杜文军
张西成
李如岚
王朋关
史卫涛
邱洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Original Assignee
Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd filed Critical Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Priority to CN202210040453.1A priority Critical patent/CN114491805A/zh
Publication of CN114491805A publication Critical patent/CN114491805A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/15—Vehicle, aircraft or watercraft design
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/17—Mechanical parametric or variational design
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/04—Ageing analysis or optimisation against ageing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/14—Force analysis or force optimisation, e.g. static or dynamic forces

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Milling Processes (AREA)

Abstract

本申请涉及飞机结构设计技术领域，公开了一种飞机隔框非法向柱状接头交点孔设计方法，该方法用将交点孔平面外形轮廓构成的第一草绘沿着交点孔轴线以及法向分别投影在框腹板平面上，然后将两次投影的轮廓组合后形成第二草绘，接着将所述第一草绘以及第二草绘作为输入截面，选择交点孔轴线作为脊线以及多个耦合点组作为控制参数，最终创建出作为交点孔外壁外形曲面的多截面曲面。以此多截面曲面作为交点孔的外形轮廓，可使最终形成的交点孔外壁在垂直于框腹板平面上的各个截面上与框腹板的夹角都≥90°，消除了闭角的存在，因此用普通三坐标铣床就可以加工，无需使用五坐标铣床，提高了零件加工效率。

Description

一种飞机隔框非法向柱状接头交点孔设计方法
技术领域
本申请涉及飞机结构设计技术领域，具体涉及一种飞机隔框非法向柱状接头交点孔设计方法。
背景技术
隔框作为飞机结构的主要承力构件，根据总体布置，常在框腹板上设计有与其他系统（如起落架系统）连接的含交点孔的柱状形接头。在多数情况下，该接头交点孔的轴线并不垂直于框腹板平面，出于简化的目的，在不考虑加工效率的情况下，在通常的设计方案中，交点孔往往设计成等壁厚形式，参照说明书附图1所示。
由于上述设计方法设计的交点孔轴线（中心线）不垂直于框腹板平面，交点孔外壁轮廓局部与框腹板形成闭角，在加工时，必须采用五坐标铣床摆角加工才能实现该结构形式的加工，因此，存在零件加工效率低，制造成本高，以及闭角部位容易产生加工残留的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术中存在的问题和不足，本申请提出了一种适用于三坐标铣床加工的飞机隔框非法向柱状接头交点孔的设计方法。
为了实现上述发明目的，本申请的技术方案具体如下：
一种飞机隔框非法向柱状接头交点孔设计方法，将交点孔平面外形轮廓构成的第一草绘沿着交点孔轴线以及法向分别投影在框腹板平面上，然后将两次投影的轮廓组合后形成第二草绘，接着将所述第一草绘以及第二草绘作为输入截面，选择交点孔轴线作为脊线以及多个耦合点组作为控制参数，最终创建出作为交点孔外壁外形曲面的多截面曲面，该外形面为直纹面形式，并且该曲面在垂直于框腹板平面上的各个截面上与框腹板的夹角都≥90°。
进一步地，所述交点孔轴线不垂直于框腹板平面。
进一步地，所述交点孔的形状为非等壁厚柱形结构。
进一步地，所述用于创建多截面曲面的输入截面的数量包括但不限于2个。
进一步地，所述交点孔为通孔或盲孔。
进一步地，所述交点孔的周围布置有若干筋条。
本申请的有益效果：
（1）采用本申请的设计方法形成的接头交点孔外壁在垂直于框腹板平面上的各个截面上与框腹板的夹角都≥90°，消除了闭角的存在，因此，采用普通三坐标铣床就可以进行零件加工，无需使用五坐标铣床，提高了加工工艺性和加工效率，降低了制造成本、加工难度以及加工设备的要求。
（2）本申请的接头交点孔结构形式简单，可应用于各类型飞机隔框非法向柱状接头交点孔的设计，不仅能满足交点孔装配协调的要求，还有利于降低交点孔的应力水平，提高零件的疲劳强度。
附图说明
图1为现有技术接头交点孔结构形式示意图；
图2为本申请接头交点孔结构形式示意图；
图3为本申请多截面曲面创建元素及控制参数示意图；
图4为本申请多截面曲面创建过程示意图；
图5为本申请创建后的多截面曲面示意图。
附图中：
1、第一草绘；2、第二草绘；3、交点孔轴线；4、耦合点组；5、多截面曲面。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将通过几个具体的实施例来进一步说明实现本申请发明目的的技术方案，需要说明的是，本申请要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
在多数情况下，飞机隔框非法向柱状接头交点孔的轴线并不垂直于框腹板平面，出于简化的目的，在不考虑加工效率的情况下，通常将交点孔设计成等壁厚的形式，参照说明书附图1所示。由于上述设计方法设计的交点孔轴线（中心线）不垂直于框腹板平面，因此导致交点孔外壁轮廓局部与框腹板会形成闭角，在加工时，必须采用五坐标铣床摆角加工才能实现该结构形式的加工，因此，不仅存在零件加工效率低，制造成本高的问题，上述闭角部位还容易产生加工残留的问题。
基于此，本实施例提供了一种飞机隔框非法向柱状接头交点孔设计方法，该方法主要包括以下内容：
（1）将飞机隔框非法向柱状接头交点孔设计成变壁厚的结构形式；
（2）采用CATIA软件中线框和曲面设计或创成式外形设计模块中的多截面曲面定义功能，生成直纹面形式的交点孔外壁外形面。
具体的，该方法具体包括以下步骤：
步骤S101. 将交点孔平面外形轮廓构成的第一草绘1沿着交点孔轴线以及法向分别投影在框腹板平面上，然后将两次投影的轮廓组合后形成第二草绘2；
步骤S102. 采用CATIA软件线框和曲面设计或创成式外形设计模块中的多截面曲面定义功能，将所述第一草绘1以及第二草绘2作为输入截面；
步骤S103. 组合使用控制参数，选择交点孔轴线3作为脊线以及多个耦合点组4作为控制参数，用于约束多截面曲面在垂直于框腹板平面方向上的角度与形状，最终创建出作为交点孔外壁外形曲面的多截面曲面5。上述输入元素以及控制参数创建出的直纹面形式的多截面曲面作为交点孔外壁的外形面，可使最终形成的交点孔外壁外形面在垂直于框腹板平面上的各个截面上与框腹板的夹角都≥90°。
进一步地，在本实施例中，所述交点孔轴线3不垂直于框腹板平面。
进一步地，在本实施例中，所述交点孔的形状为非等壁厚柱形结构，包括但不限于圆锥台形、（长）方锥台形以及（椭）圆锥台形等结构形式。
进一步地，在本实施例中，所述用于创建多截面曲面5的输入截面的数量包括但不限于2个。
进一步地，在本实施例中，所述交点孔既可以是通孔，同样也可以是盲孔。
进一步地，在本实施例中，所述交点孔的周围布置有若干筋条，用于加强结构强度。
进一步地，在本实施例中，所述交点孔外形曲面可以通过各类工业设计软件进行创建，例如CATIA、UG、ProE等。本实施例主要针对航空设计领域常用的CATIA软件进行解释说明。
本实施例的方法可应用于各类型飞机隔框非法向柱状接头交点孔的设计，整体结构形式简单，不仅能满足交点孔装配协调的要求，还有利于降低交点孔的应力水平，提高零件的疲劳强度；进一步地，由于消除了闭角的存在，因此，采用普通的三坐标铣床就可以进行零件加工，无需使用五坐标铣床，所以还提高了加工效率，降低了制造成本。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式上的限制，凡是依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种飞机隔框非法向柱状接头交点孔设计方法，其特征在于：将交点孔平面外形轮廓构成的第一草绘沿着交点孔轴线以及法向分别投影在框腹板平面上，然后将两次投影的轮廓组合后形成第二草绘，接着将所述第一草绘以及第二草绘作为输入截面，选择交点孔轴线作为脊线以及多个耦合点组作为控制参数，最终创建出作为交点孔外壁外形曲面的多截面曲面，该外形面为直纹面形式，并且该曲面在垂直于框腹板平面上的各个截面上与框腹板的夹角都≥90°。
2.根据权利要求1所述的一种飞机隔框非法向柱状接头交点孔设计方法，其特征在于：所述交点孔轴线不垂直于框腹板平面。
3.根据权利要求1所述的一种飞机隔框非法向柱状接头交点孔设计方法，其特征在于：所述交点孔的形状为非等壁厚柱形结构。
4.根据权利要求1所述的一种飞机隔框非法向柱状接头交点孔设计方法，其特征在于：所述用于创建多截面曲面的输入截面的数量包括但不限于2个。
5.根据权利要求1所述的一种飞机隔框非法向柱状接头交点孔设计方法，其特征在于：所述交点孔为通孔或盲孔。
6.根据权利要求1所述的一种飞机隔框非法向柱状接头交点孔设计方法，其特征在于：所述交点孔的周围布置有若干筋条。
CN202210040453.1A 2022-01-14 2022-01-14 一种飞机隔框非法向柱状接头交点孔设计方法 Pending CN114491805A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210040453.1A CN114491805A (zh) 2022-01-14 2022-01-14 一种飞机隔框非法向柱状接头交点孔设计方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210040453.1A CN114491805A (zh) 2022-01-14 2022-01-14 一种飞机隔框非法向柱状接头交点孔设计方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114491805A true CN114491805A (zh) 2022-05-13

Family

ID=81511094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210040453.1A Pending CN114491805A (zh) 2022-01-14 2022-01-14 一种飞机隔框非法向柱状接头交点孔设计方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114491805A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1186926A (ja) * 1997-09-12 1999-03-30 Matsushita Electric Works Ltd 同軸ケーブル接続器
CN102137791A (zh) * 2008-08-28 2011-07-27 空中客车营运有限公司 用于以选择性激光熔融法制造的飞机结构构件的支柱
US20200216198A1 (en) * 2019-01-03 2020-07-09 The Boeing Company Predictive preparation of material for joint assembly
CN112008125A (zh) * 2020-07-29 2020-12-01 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种高精度盲孔的自动化铣削加工方法
CN113217463A (zh) * 2021-06-19 2021-08-06 西北工业大学太仓长三角研究院 单级轴流式涡轮增压机构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1186926A (ja) * 1997-09-12 1999-03-30 Matsushita Electric Works Ltd 同軸ケーブル接続器
CN102137791A (zh) * 2008-08-28 2011-07-27 空中客车营运有限公司 用于以选择性激光熔融法制造的飞机结构构件的支柱
US20200216198A1 (en) * 2019-01-03 2020-07-09 The Boeing Company Predictive preparation of material for joint assembly
CN112008125A (zh) * 2020-07-29 2020-12-01 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种高精度盲孔的自动化铣削加工方法
CN113217463A (zh) * 2021-06-19 2021-08-06 西北工业大学太仓长三角研究院 单级轴流式涡轮增压机构

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
谭昌柏;周来水;张丽艳;卫炜;王志国;汪俊;: "飞机外形和结构件反求建模技术研究", 航空学报, vol. 29, no. 06, 25 November 2008 (2008-11-25), pages 1722 - 1730 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7793250B2 (en) Topology-driven apparatus, method and computer program product for developing a wiring design
CN106809373B (zh) 结构组件的盖板
EP3345754B1 (en) Sandwich panel with recessed channel network
Azamatov et al. Comprehensive aircraft configuration design tool for integrated product and process development
CN105488623B (zh) 一种飞机质量特性数据处理方法
CN111199102A (zh) 定义产品特征和模型映射关系的方法和装置
CN107527385B (zh) 一种网格自动投影方法
CN114491805A (zh) 一种飞机隔框非法向柱状接头交点孔设计方法
US20110015900A1 (en) Method of routing the physical links of an avionics platform
CN113250755A (zh) 基于非均匀有理b样条曲线的叶型的设计方法及叶片
JP6275315B1 (ja) アンダーカット領域における造形角度の設定を伴う三次元造形物の造形方法
CN112231846B (zh) 飞机挂架网格生成及投影方法、装置、设备和存储介质
CN105138750A (zh) 一种可扩展多线交叉机身线框模型构建方法
JP2015227154A (ja) 主翼ボックスを作製する方法
CN111177846A (zh) 快速创建大型蜂窝板内埋框架的三维建模方法
CN102982220B (zh) 飞机筋类零件1级构件参数化设计方法
CN106021781B (zh) 一种通用飞机机身轴线式载荷处理方法
CN113704877B (zh) 一种飞机前机身突出物几何外形参数化建模方法
CN109726478A (zh) 一种适用于非轴对称层流短舱设计的参数化方法
CN115795633B (zh) 一种木结构连接节点的参数化设计方法、系统及存储介质
CN113919056A (zh) 一种飞机及其系统重量特性确定方法
CN105511404B (zh) 一种具有复杂特征的双曲率长桁展开加工方法
JP7140520B2 (ja) 設計システム
Cache Towards a fully associative architecture
CN108454878A (zh) 一种模块化无人直升机的装配方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination