[发明专利]一种采用数字化测量的飞机内部复杂结构边界反引方法

摘要

本发明提供一种采用数字化测量的飞机内部复杂结构边界反引方法，为计算、测量、反引边界方便，本发明均以飞机设计坐标系为基准，包括以下步骤：通过数字化测量系统采集数据，采用最佳拟合算法，建立飞机坐标系；采用数字化测量系统的测头测量与待反引边界相邻的零件表面；结合飞机零件三维数模，并提取出边界处的矢量方向，根据蒙皮的厚度，通过投影算法，得到蒙皮外表面处飞机内部复杂结构边界的空间曲线；修合、安装蒙皮；反引边界。本发明借助三维数字化测量技术对飞机内部复杂结构边界进行反引，反引边界精度可到0.5mm，为确定标准件孔位提供依据，有效提高制孔连接精度和效率。

主权项

1.一种采用数字化测量的飞机内部复杂结构边界反引方法，其特征在于以下步骤：第一步，建立飞机坐标系以飞机设计坐标系为基准，固定待装配飞机零件和数字化测量系统，并保证相对位置关系不变；以飞机零件上固有的定位孔、特征面为基准，通过数字化测量系统采集坐标系参考标识点数据，并采用最佳拟合算法，建立飞机坐标系；第二步，测量零件结构边界采用数字化测量系统的测头测量与待反引边界相邻的零件表面当待反引边界相邻的零件表面的面积相近，均较大时：通过测量相邻的两个表面的面积，零件表面曲率变化大区域增加测量点密度，零件表面曲率变化小区域可适当减少测量点密度，测量过程中对测头半径进行补偿，采用最佳拟合算法确定两个表面的数学模型；对两个表面进行相交计算，得出飞机内部复杂结构边界的空间曲线；当待反引边界相邻的零件表面的面积差距较大时：首先，通过测量面积大的零件表面面积，采用最佳拟合算法确定表面的数学模型；然后在面积小的零件表面采集点，在曲率变化不大的位置，采点密度取小值，在曲率变化大的位置，增加采点密度；采点完成后，将各点向大表面进行投影，对投影点进行空间曲线拟合，考虑测头半径的影响，将所得曲线沿法向进行偏移，得出飞机内部复杂结构边界的空间曲线；测量过程中对测头半径进行补偿；第三步，计算边界反引值结合飞机零件三维数模，确定两零件的接触面，并提取出边界处的矢量方向，矢量方向垂直于相邻两个零件的接触面；根据蒙皮的厚度，通过投影算法，将飞机内部复杂结构边界外推至蒙皮外表面，得到蒙皮外表面处飞机内部复杂结构边界的空间曲线；第四步，修合、安装蒙皮按设计要求，将待装配蒙皮修配至最终状态，并安装在相应位置，夹紧蒙皮与内部结构件，保证相对位置不变；第五步，反引边界根据飞机内部复杂结构边界的曲率变化，将飞机内部复杂结构反引边界进行离散化处理；在曲率变化大的区域，增加离散点密度，曲率变化小区域减少离散点数量，并通过直线进行连接，离散点密度保证拟合线与飞机内部复杂结构反引边界误差不超过0.2mm为准；按确定的离散点坐标，通过数字化测量系统的针状测头，将离散点在蒙皮表面绘出，并用直线连接各点，即为反引后的实际边界曲线，后续制孔以此为基准进行。