基于三維模型的鈑金零件檢驗(yàn)方法研究.pdf

1、隨著航空航天工業(yè)的飛速發(fā)展，我國(guó)對(duì)飛機(jī)的性能要求越來(lái)越高。鈑金零件作為飛機(jī)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(lái)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(lái)越高，因此飛機(jī)鈑金零件的檢驗(yàn)也相應(yīng)地提出了更高的要求。在飛機(jī)零件制造行業(yè)中，傳統(tǒng)的檢驗(yàn)手段占據(jù)著零件檢驗(yàn)的主要地位，這種檢驗(yàn)手段主要依賴檢驗(yàn)人員的工作經(jīng)驗(yàn)和檢驗(yàn)工具的精度，已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)今的檢驗(yàn)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(yàn)手

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

3、的鈑金檢驗(yàn)方案。整個(gè)鈑金零件檢驗(yàn)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(jì)模型入手，利用鈑金的設(shè)計(jì)軟件CATIA的二次開發(fā)平臺(tái)CAA，提取出飛機(jī)零件的設(shè)計(jì)參數(shù)，參數(shù)包括零件的編碼、零件的名稱、零件的設(shè)計(jì)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(kù)對(duì)這些設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行關(guān)鍵字分析，提取出鈑金零件的特征參數(shù)，進(jìn)而確定出鈑金零件具體特征，形成一個(gè)三維檢驗(yàn)?zāi)Ｐ停詈蠼Y(jié)合以飛機(jī)鈑金零件的檢驗(yàn)規(guī)范和檢驗(yàn)規(guī)則為主要內(nèi)容的知識(shí)庫(kù)，合理

4、規(guī)劃鈑金零件各個(gè)部分的檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)順序等，最終形成一個(gè)完整的鈑金檢驗(yàn)規(guī)劃方案。對(duì)于方案中涉及到的傳統(tǒng)檢驗(yàn)方法，需要規(guī)劃出合理的檢驗(yàn)順序、檢驗(yàn)工具、檢驗(yàn)注意事項(xiàng)，給出零件檢驗(yàn)的工藝卡片，以方便檢驗(yàn)員根據(jù)工藝卡片來(lái)完成檢驗(yàn)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(yàn)方法，需要使用光電設(shè)備即手持式三維掃描儀對(duì)待檢驗(yàn)零件進(jìn)行掃描，利用掃描軟件重構(gòu)出零件的三維檢驗(yàn)?zāi)Ｐ停ㄟ^(guò)與零件的三維設(shè)計(jì)模型依次進(jìn)行基準(zhǔn)對(duì)齊、形位擬合、公差對(duì)比等方法進(jìn)

5、行處理，獲取被測(cè)零件曲面的誤差，自動(dòng)生成檢驗(yàn)報(bào)告。
　　系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基于三維模型的飛機(jī)鈑金零件的參數(shù)的提取、曲面特征和檢驗(yàn)特征的識(shí)別、人工交互、智能分析、曲面重構(gòu)、模型對(duì)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(yàn)環(huán)境中應(yīng)用傳統(tǒng)和數(shù)字化檢驗(yàn)規(guī)劃技術(shù)的途徑與應(yīng)用模式，生成并發(fā)布檢驗(yàn)報(bào)告，將結(jié)果反饋鈑金零件檢驗(yàn)部門。同時(shí)為鈑金檢驗(yàn)規(guī)劃系統(tǒng)將存儲(chǔ)模型、檢驗(yàn)特征、檢驗(yàn)規(guī)范、檢驗(yàn)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(kù)，定期