[发明专利]飞机大部件装配界面精加工坐标测量控制网闭环建立方法

摘要

本发明提供一种飞机大部件装配界面精加工中的坐标测量控制网闭环建立方法，在使用三轴机床加工2.5轴特征飞机大部件装配界面时建立基准参考坐标系。该方法以机床坐标系为基准，利用机床坐标系与全机坐标系的理论位姿关系，按照“机床→工装TB点→地面ERS点→机床”的闭环流程建立坐标测量控制网，为实现多坐标系统一和数据融合、机床对加工区域的高精度自动定位奠定基础。

主权项

1.一种针对飞机大部件装配界面精加工中的坐标测量控制网闭环建立方法，应用在三轴机床加工2.5轴特征飞机大部件装配界面时，其特征在于以机床坐标系为基准，利用机床坐标系与全机坐标系的理论位姿关系，按照“机床→工装TB点→地面ERS点→机床”的闭环流程建立坐标测量控制网，具体流程如下：(1)机床在工装型架上加工至少三个不共线的TB孔；(2)利用在机测头测量TB孔的坐标，设为P_i^M，i为TB点编号，i≥3；(3)根据机床坐标系与全机坐标系的理论关系，即用坐标变换矩阵形式表示为：其中R为3×3的旋转矩阵，T为3×1的平移矩阵，通过机床坐标系和全机坐标系的关系可以得到TB点在全机坐标系下的理论坐标P_i^A为：P_i^A＝RP_i^M+T；(4)激光跟踪仪测量所有的TB孔建立全机坐标系；(5)激光跟踪仪测量地面ERS点并赋值，从而建立了初步的坐标测量控制网；(6)将激光跟踪仪转移到合适的站位下，测量地面ERS点，建立全机坐标系；(7)通过机床主轴上安装的靶球座在机床运动空间内测量若干点，建立机床坐标系与全机坐标系的转换关系为：其中P_i^CA和P_i^CL分别为机床主轴上的靶标点在机床坐标系和全机坐标系下的值，和分别为机床坐标系向全机坐标系转换的旋转和平移变换矩阵；(8)将和分别与步骤(3)中的R和T进行对比，平移矩阵的偏差可以在加工时设置偏置进行补偿，对加工的影响可以消除，而旋转矩阵R的偏差对加工误差影响较大，如不符合精度要求则否重复步骤(4)～(7)，如满足精度要求，则坐标测量控制网建立完毕。