基于三維模型的鈑金零件檢驗方法研究.pdf

1、隨著航空航天工業(yè)的飛速發(fā)展，我國對飛機的性能要求越來越高。鈑金零件作為飛機結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其數(shù)量和種類日益增多、形狀越來越復(fù)雜、表面質(zhì)量和公差尺寸在精度方面的要求也越來越高，因此飛機鈑金零件的檢驗也相應(yīng)地提出了更高的要求。在飛機零件制造行業(yè)中，傳統(tǒng)的檢驗手段占據(jù)著零件檢驗的主要地位，這種檢驗手段主要依賴檢驗人員的工作經(jīng)驗和檢驗工具的精度，已經(jīng)無法滿足當今的檢驗要求。隨著數(shù)字化和光電技術(shù)的發(fā)展以及三維模型概念的引入，現(xiàn)代化的數(shù)字檢驗手

2、段以其檢驗精度高、檢驗速度快的特點也逐漸進入了研究學(xué)者的視野。但是需要注意的是，無論是傳統(tǒng)的檢驗方法還是數(shù)字化的檢驗方法，都有著自身固有的優(yōu)缺點，為了進一步的提高零件的檢驗效率和檢驗精度，縮短設(shè)計制造生產(chǎn)周期，構(gòu)建一個集合兩種檢驗手段各自的優(yōu)勢，滿足高效率、高精度要求的飛機鈑金零件的檢驗系統(tǒng)成為了大勢所趨。
　　本文的研究對象是無人飛機的鈑金零件，研究的具體內(nèi)容為如何根據(jù)一個鈑金零件的三維模型選取適當?shù)臋z驗方法，最終形成一個該零件

3、的鈑金檢驗方案。整個鈑金零件檢驗規(guī)劃系統(tǒng)的主要流程為:首先從已知的鈑金零件的三維設(shè)計模型入手，利用鈑金的設(shè)計軟件CATIA的二次開發(fā)平臺CAA，提取出飛機零件的設(shè)計參數(shù)，參數(shù)包括零件的編碼、零件的名稱、零件的設(shè)計尺寸以及零件特征之間的關(guān)系等。然后使用JAVA規(guī)則引擎庫對這些設(shè)計參數(shù)進行關(guān)鍵字分析，提取出鈑金零件的特征參數(shù)，進而確定出鈑金零件具體特征，形成一個三維檢驗?zāi)Ｐ停詈蠼Y(jié)合以飛機鈑金零件的檢驗規(guī)范和檢驗規(guī)則為主要內(nèi)容的知識庫，合理

4、規(guī)劃鈑金零件各個部分的檢驗方法、檢驗順序等，最終形成一個完整的鈑金檢驗規(guī)劃方案。對于方案中涉及到的傳統(tǒng)檢驗方法，需要規(guī)劃出合理的檢驗順序、檢驗工具、檢驗注意事項，給出零件檢驗的工藝卡片，以方便檢驗員根據(jù)工藝卡片來完成檢驗任務(wù)，最終判斷零件是否合格。方案中涉及到的數(shù)字化檢驗方法，需要使用光電設(shè)備即手持式三維掃描儀對待檢驗零件進行掃描，利用掃描軟件重構(gòu)出零件的三維檢驗?zāi)Ｐ停ㄟ^與零件的三維設(shè)計模型依次進行基準對齊、形位擬合、公差對比等方法進

5、行處理，獲取被測零件曲面的誤差，自動生成檢驗報告。
　　系統(tǒng)實現(xiàn)了基于三維模型的飛機鈑金零件的參數(shù)的提取、曲面特征和檢驗特征的識別、人工交互、智能分析、曲面重構(gòu)、模型對比、以及數(shù)據(jù)處理等功能。本文旨在探索出一種在三維數(shù)字化檢驗環(huán)境中應(yīng)用傳統(tǒng)和數(shù)字化檢驗規(guī)劃技術(shù)的途徑與應(yīng)用模式，生成并發(fā)布檢驗報告，將結(jié)果反饋鈑金零件檢驗部門。同時為鈑金檢驗規(guī)劃系統(tǒng)將存儲模型、檢驗特征、檢驗規(guī)范、檢驗規(guī)則等信息數(shù)據(jù)化處理，構(gòu)建出結(jié)構(gòu)合理的數(shù)據(jù)庫，定期