[发明专利]一种飞机部件加工基准确定方法

说明书

本申请公开了一种飞机部件加工基准确定方法，包括以下步骤：在飞机部件上设计N个预留基准孔，基准孔孔心布置均不在飞机部件的同一平面内；获取飞机部件的基准孔孔心的实测数据和理论数据；构建基准孔孔心实测点集合和基准孔孔心理论点集合之间的转换关系矩阵和评价函数；使用奇异值分解法计算求解获得使得评价函数取值最小的匹配转换关系矩阵R,t；计算出每个基准孔孔心实测点位的转换残差Ei；阈值筛选及剔除，获取机床坐标系到飞机坐标系的最终转换关系矩阵R´,t´，本申请具有能够有效地确定飞机部件加工基准，准确地反映飞机部件实际状态和理论状态之间的关系的优点。

技术领域

本申请涉及飞机装配技术领域，尤其涉及一种飞机部件加工基准确定方法。

背景技术

目前，在飞机装配制造过程中，为了提升制孔精度和效率，在飞机部件骨架零件完成装配后采用大型多轴联动数控机床中进行数控制孔和型面加工，部件加工基准建立的正确性作为保证飞机部件加工的关键，决定了飞机部件加工任务的成败。

飞机部件加工基准建立实质是在解决如何将飞机理论状态中的加工信息通过某种转换关系映射到飞机实际结构上。而传统的工件加工坐标系建立方法无法适用于飞机部件加工，不能准确地反映飞机部件实际状态和理论状态之间的关系。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种飞机部件加工基准确定方法，以达到能够有效地确定飞机部件加工基准，准确地反映飞机部件实际状态和理论状态之间的关系的作用。

为实现上述目的，本申请提供一种飞机部件加工基准确定方法，包括以下步骤：

在所述飞机部件上设计N个预留的基准孔，所述基准孔孔心布置均不在所述飞机部件的同一平面内；其中，N为基准孔数量，N≥4；

获取所述飞机部件的基准孔孔心的实测数据和理论数据，具体包括以下步骤：

步骤S1：建立机床坐标系C2，通过数控机床基于所述机床坐标系C2测量所述飞机部件上的基准孔孔心，所述基准孔孔心实测点集合记为{Q_i=[X_qi Y_qi Z_qi]^T|Q_i∈Q,i=1,2,...,n}；其中，Q_i为基准孔孔心实测点，Q为基准孔孔心实测点集合；

步骤S2：建立飞机坐标系C1，并基于所述飞机坐标系C1获取实测的所述基准孔孔心对应的理论值，所述基准孔孔心理论点集合记为{P_i=[X_pi Y_pi Z_pi]^T|P_i∈P,i=1,2,...,n}；其中，P_i为基准孔孔心理论点，P为基准孔孔心理论点集合；

步骤S3：根据所述基准孔孔心理论位置与实测位置之间的对应关系，整理实测数据点和理论数据点，使得测量的每处基准孔孔心均有一数据对；其中，所述数据对为所述基准孔孔心对应的实测数据和理论数据；

基于所述基准孔孔心的实测数据和理论数据，构建基准孔孔心实测点集合和基准孔孔心理论点集合之间的转换关系矩阵和评价函数；

根据所述评价函数和所述转换关系矩阵，使用奇异值分解法计算求解获得使得所述评价函数取值最小的匹配转换关系矩阵R,t；其中，R为基准孔孔心实测点到理论点的旋转矩阵，t为基准孔孔心实测点到理论点的平移矩阵；

根据所述匹配转换关系矩阵R,t，计算出每个基准孔孔心实测点位的转换残差Ei；