[发明专利]一种近净尺寸成型方法

权利要求书

1.一种近净尺寸成型方法，其特征在于：通过纤维预制体近净尺寸成型装置对复合材料过程进行检测反馈控制，也用于终检评判，所述纤维预制体近净尺寸成型装置包括纤维预制体固定装置（1）、光学追踪操作平台（3）和扫描仪驱动装置（4），控制成型包括以下步骤：

步骤1）：将纤维预制体（13）放置在纤维预制体固定装置（1）上，纤维预制体固定装置（1）沿水平面360°旋转；

步骤2）：通过扫描仪驱动装置（4）上的三维激光扫描仪（45）联合光学追踪操作平台（3）完成纤维预制体（13）的待检测型面扫描工作，获得扫描数据；

步骤3）：将扫描数据与理论模型对比分析，获得分析结果；

步骤4）：根据分析结果，将纤维预制体（13）进行网格化细分，找出型面精度不合格区域；

步骤5）：根据不合格区域网格化对应的具体位置，在纤维预制体（13）上准确修样，获得修样后的纤维预制体；

步骤6）：对修样后的纤维预制体，重复步骤2)~步骤5)，直到型面检测精度合格后停止；

所述光学追踪操作平台（3）包括平台（35）、平台升降装置（31）、平台行走装置（32）、光学追踪检测系统（33），光学追踪检测系统（33）设置在平台上，光学追踪检测系统（33）平台升降装置（31）设置在平台（35）底面，平台行走装置（32）设置在平台升降装置（31）底部，平台升降装置（31）带动平台升降，便于将光学追踪检测系统（33）调节到合适高度，确保待扫描纤维预制体（13）在合适位置；平台行走装置（32）带动光学追踪检测系统（33）移动到指定位置，光学追踪检测系统（33）用于追踪三维激光扫描仪（45）的光线，配合扫描仪驱动装置（4），完成扫描；

所述扫描仪驱动装置（4）包括三维激光扫描仪（45）、扫描仪夹持机械臂（41）、机械臂行走轨道（42）、龙门架（43）和两根龙门架行走轨道（44），三维激光扫描仪（45）与光学追踪操作平台（3）的计算机连接，两根龙门架行走轨道（44）平行设置在纤维预制体固定装置（1）两侧，龙门架（43）设置在龙门架行走轨道（44）上，三维激光扫描仪（45）固定在扫描仪夹持机械臂（41）上，对准纤维预制体（13），机械臂行走轨道（42）固定在龙门架（43）的横梁上，扫描仪夹持机械臂（41）具有七自由度，扫描仪夹持机械臂（41）通过电机驱动，沿着机械臂行走轨道（42）左右运动，所述龙门架（43）通过行走电机驱动，沿着龙门架行走轨道（44）前后运动，龙门架（43）通过升降电机驱动，沿高度方向上下运动；通过三维软件获得纤维预制体（13）的外形图后，三维激光扫描仪（45）按照三维外形图进行仿形扫描。

2.根据权利要求1所述的近净尺寸成型方法，其特征在于：步骤2）中，所述待检测型面扫描工作，首次是扫描整个纤维预制体待检测型面，修样后再次扫描是根据扫描结果，只扫描修样区及检测基准（14），通过统一的基准对齐，确保只扫描的片区数据对齐准确，输出的对比结果精确。

3.根据权利要求1所述的近净尺寸成型方法，其特征在于：步骤4）中，根据分析结果，以检测基准（14）为基准位置，将各个不合格区域定位标记在待检测纤维预制体（13）上，网格化细分，采用非均匀性方式划分，充分依据对比分析结果及纤维预制体结构特点进行划分。

4.根据权利要求1所述的近净尺寸成型方法，其特征在于：步骤5）中，准确修样，针对两大区域，即小于公差要求区域和大于公差要求区域；

对于小于公差要求区域通过增加纤维预制体生产原材料，局部增厚；对于大于公差要求区域，下一个层次制作过程中，此区域不添加原材料。

5.根据权利要求1所述的近净尺寸成型方法，其特征在于：所述纤维预制体固定装置（1）包括纤维预制体旋转装置（11）、纤维预制体夹持装置（12）和检测基准（14），纤维预制体旋转装置（11）提供旋转动力，检测基准（14）为基准形状，用作对比，纤维预制体夹持装置（12）用于固定纤维预制体（13），纤维预制体夹持装置（12）固定在纤维预制体旋转装置（11）上，检测基准（14）设置在纤维预制体夹持装置（12）和纤维预制体（13）之间。