[发明专利]一种锯齿型壁板对接修配方法

说明书

一种锯齿型壁板对接修配方法，含有以锯齿对接的第一锯齿壁板和第二锯齿壁板，所述的第二锯齿壁板的锯齿具有加工余量，有一个与锯齿型壁板曲率匹配定位工装，使用三维扫描设备获取第一锯齿壁板和第二锯齿壁板和测量定位孔的三维点云数据；以测量定位孔为定位基准，将第一锯齿壁板的三维点云数据和第二锯齿壁板的三维点云数据统一至同一坐标系；将第一锯齿壁板锯齿棱边的三维点云数据作为第二锯齿壁板锯齿棱边的三维点云数据；建立第二齿壁板的锯齿精修的加工路径。

技术领域

本发明涉及航空制造技术领域，具体涉及一种锯齿型壁板对接修配方法。

背景技术

许多飞机部件在装配过程中，采用锯齿状对缝连接方式。由于锯齿型壁板零件存在尺寸大、刚度小、易变形的特点，因此锯齿型壁板零件多选用复合材料蒙皮，由于的锯齿边缘轮廓铣切存在加工慢、误差大的缺陷，增大了复合材料锯齿型壁板对接装配的难度。

目前有部分研究人员结合CAD数模和实际部件两者三维点云数据的配准结果，计算得到诸如铣切余量等加工参数来指导锯齿型壁板加工。但其没有考虑到：(1)没有CAD数模时如何处理，(2)对于锯齿型壁板而言，即使有CAD数模，但相对于其他区域，加工的重点部位实际上是锯齿部，即，对于锯齿型壁板而言，不同区域的加工精度是不同的，且锯齿型部分的特征点也较难做进一步处理，(3)没有根据实际需求直接生成加工路径，仍需要后期拟合，或边精修边配准。

因此，目前亟需一种新的更加适用于锯齿型壁板的修配方法，以解决目前锯齿型壁板快速精确修配计算方面存在的技术瓶颈。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于实测数据的锯齿型壁板修配方法，能够快速计算待精修锯齿型壁板的加工路径，指导锯齿型壁板的快速精准加工，从而提高锯齿型壁板生产效率，解决了锯齿型壁板快速精确修配需求。

一种锯齿型壁板对接修配方法，含有以锯齿对接的第一锯齿壁板和第二锯齿壁板，所述的第二锯齿壁板的锯齿棱边具有加工余量，其特征在于包含以下内容:1)有一个与锯齿型壁板曲率匹配定位工装，该定位工装上设有固定第一锯齿壁板的第一固定孔和固定第二锯齿壁板的第二固定孔，在定位工装上还设有多个测量定位孔；2)将第一锯齿壁板通过第一固定孔固定在定位工装上，使用三维扫描设备获取第一锯齿壁板和测量定位孔的三维点云数据；3)将第二锯齿壁板通过第二固定孔固定在定位工装上，使用三维扫描设备获取第二锯齿壁板和测量定位孔的三维点云数据；4)以测量定位孔为定位基准，将第一锯齿壁板的三维点云数据和第二锯齿壁板的三维点云数据统一至同一坐标系；5)在该坐标系内，提取第一锯齿壁板锯齿棱边的三维点云数据；6)将第一锯齿壁板锯齿棱边的三维点云数据作为第二锯齿壁板锯齿棱边的三维点云数据；7)依据第二锯齿壁板锯齿棱边的三维点云数据,建立第二齿壁板的锯齿精修的加工路径； 8)依据加工路径对第二锯齿壁板的锯齿进行精修加工。

在上述步骤5)中，提取第一锯齿壁板锯齿棱边的三维点云数据的具体做法为：首先，计算第一锯齿壁板的三维点云数据中每个点与其相邻点的最大法线夹角，若最大法线夹角大于一定角度，则该点为锯齿棱边周围的初始数据点，这些初始数据点分布在锯齿棱边两侧的平面上；然后通过将锯齿棱边的初始数据点移动至锯齿棱边两侧平面的相交位置处，形成锯齿棱边的三维点云数据。

在定位工装的四个边角处分别设有一个测量定位孔。

以上本发明的技术方案，与现有相比，其显著的有益效果在于：

(1)能够根据实测数据快速计算待精修锯齿型壁板的加工路径，指导锯齿型壁板的快速精准加工，从而提高锯齿型壁板生产效率，解决了锯齿型壁板快速精确修配计算需求。

(2)使用三维扫描技术能够提高测量精准度，对锯齿特征点收缩优化减小误差，满足精准间隙质量要求，通过特征映射技术，能够对待精修模型加工路径快速计算生成。

(3)根据映射结果，对锯齿特征点进行排序后，直接生成加工路径，避免后期再次拟合加工路径带来新的误差，同时减少了计算量。