散乱点曲面测量造型技术及其在飞机曲面工装模具设计与制造中的应用研究

 分析研究了利用坐标测量机进行曲面模具数控测量的有关理论和方法。提出了一种基于测量规划、散乱点三角划分和采用Ｂｅｚｉｅｒ三角形插值曲面重建曲面模具实物数学模型的方法。目前，这种重建实物数学模型的方法已经在复杂曲面模具散乱点测量、几何造型和数控加工系统３ＭＳ中得到了应用，较好地解决了航空、航天及汽车工业中一类构型十分复杂、形状和边界极不规则曲面产品的设计与制造     

逆向工程的关键技术及其研究

综述了逆向工程中实物数字化技术、测量数据的预处理、曲面重建技术、重构曲面的评价和检验等关键技术的发展现状和存在的问题,并对今后的发展方向进行了讨论。     

过渡协调模式下机翼数学模型的建立

讨论了飞机制造模式由模拟量协调体系向数字量协调体系转化过程中出现的问题,重点研究了其中的关键技术,即飞机外形数字化模型的建立,主要包括理论图的分析与转化,外形数据的获取,翼型轮廓曲线的计算,外形曲面的重构以及误差检验等。上述建模过程遵循了原始设计意图,保证所建数模符合生产中使用的制造与检验依据,为定型飞机数字化建模提供了理论指导。     

三维工装逆向构建数字模型技术研究

由于企业新老机型并存,数字量和模拟量并存,三维工装模拟量向数字量转换是实现无纸化设计、数字化定义制造的有效方法之一。针对老旧机型三维工装实物,当前生产机型的零件实物等模拟量,通过测量、预处理和建模,转换成数字模型,作为零件建模、工装设计、工装制造、下料等制造环节的依据,提高钣金件制造的效率和准确度。     

整体壁板数字化展开建模方法

针对整体壁板零件数字化制造过程中对展开模型的需求,提出了一种整体壁板展开建模流程,针对曲面半径在2500mm以上的小曲率整体壁板零件,运用基于单元等变形的复杂曲面展开方法和基于单元变形能的复杂曲面展开方法对曲面展开,并以型号整体壁板零件为例,分别验证了运用两种曲面展开方法展开外形面及所创建板坯模型的效率和准确性.结果表明,基于单元等变形的复杂曲面展开方法适用于曲面半径在2500mm以上的小曲率整体壁板展开计算,展开的外形面及以此为基础建立的板坯模型形状尺寸准确,效率明显提高.     

测量造型新软件开发成功

近日 ,西安飞机工业集团公司开发出一套新的测量造型软件 ,成功地解决了加工零件从物理模型向数字化模型转化的难题 ,为零件的数控加工创造了极大的便利条件。目前国外采用的散乱点造型和国内采用的三角曲面造型方法 ,均由于方法复杂、计算量大、工程实用性差 ,不利于程序的实现与推广应用。为追赶世界先进的数字化制造技术 ,充分发挥西飞集团公司的数控加工和检测设备的优势 ,增强企业的制造实力和竞争力 ,西飞集团公司组织专业技术人员对这一课题进行联合攻关 ,经过一年半的研究和试验 ,终于取得成功 ,并通过了专家的评审鉴定。该项技术采…     

一类双三次样条曲面及其应用

在生产上,对已有的实物模型,通常要了解其整体结构,以便能够制造相应的模具,成批生产与实物模型类似的产品。这一工作如果由计算机辅助完成,即为计算机辅助放样。本文根据压气机叶片图纸提供的位于不同截面上的叶型坐标离散数据,建立了叶型面的数学模型,还对离散数据进行曲面拟合,形成的曲面除叶片型面之外还包含它的延伸曲面。     

飞机复杂装配部件三维数字化综合测量与评估方法

 飞机复杂装配部件的全尺寸数字化综合测量与评估,能为飞机制造质量的持续提升提供重要的数据基础。测量工作要求在没有专用测量工装、不影响后续装配工序、受现场环境限制的情况下进行,具有被测对象外形复杂、存在自身遮挡、各部位测量数据要求不同、数据拼合及模型配准困难等难点。本文提出一种综合采用离散目标点摄影测量、结构光面扫描测量和手持式光笔接触测量的现场测量方案,以相互兼容的视觉目标靶点为不同测量方法之间数据定位融合的桥梁,实现了复杂装配部件的全尺寸现场测量。为使测量数据与CAD数模有高可靠性、高精度的配准,研究了配准点集的约束强度度量指标,以及配准误差的定量分析方法,在此基础上提出了配准约束强度优选参考值和临界阈值,可以有效指导飞机装配部件的现场数字化综合测量和质量评估。运用提出的综合测量方法和配准点选取准则,对某型飞机前机身进行了现场实际测量和数据分析,为复杂装配部件几何精度综合评估提供了有效方法和数据依据。     

基于MBD的复杂特征检测工艺规划技术研究

随着数字化集成制造系统的发展与应用,数字化检测技术作为数字化集成制造系统中的重要组成部分,工程需求日益强烈.针对数字化检测过程中缺乏合理的检测工艺的问题,在研究了传统检测方法的基础上,结合MBD技术,提出了基于MBD的三维检测工艺的关键技术.分析了影响采样点数量及其分布的主要因素,利用量化分析法推导得出了确定规则曲面、不规则平面的测量点数公式.根据采样点数量和被测元素特点,提出了自适应划分形心采样方法,获得了基于复杂特征的检测工艺规划.通过试验验证了所提出测量点数公式和自适应划分形心采样方法的合理性和准确性.     

三维数字化综合测量及其关键技术

针对复杂航空产品对自由形面、几何特征、关键点等多种几何要素数据的快速统一获取需求,结合自主研发的曲线/曲面/特征综合化测量系统,介绍集成了摄影测量、双目立体测量、手持接触测量等方法的三维数字化综合测量系统的基本框架,阐述其中的系统标定、立体图像对匹配、多幅视图下的靶点位置求解等关键技术,并给出航空产品综合测量的工程应用...     

飞机数字化装配测量场构建关键技术研究

数字化测量场是在装配过程对零部件几何状态及几何关系进行快速精确测量,实现基于数字量的产品设计数据向实物传输的关键纽带。随着航空工业的市场竞争日趋激烈,飞机产品的生产朝着低成本、高质量、短周期、长寿命的方向发展,使得数字化设计、制造、装配与测量技术越来越多地应用到飞机产品研     

汽车外表面模型测量数据处理及曲面建模

介绍了车身外形曲面逆向工程的方法,对光学扫描测量得到的点云数据建立了滤波、平滑和去除冗余的自动处理方法,用NURBS自由曲面模型实现了车身曲面重建.这些方法提高了扫描点云数据的处理精度和曲面建模的效率.     

逆向工程中曲面重构算法研究与实现

给出了基于坐标测量机测得的海量数据重新构造样板物体的数字化表面模型的算法流程。该算法首先利用部分测量数据构造张量积的B样条网格曲面,通过确定适当的检查点,并计算检查点到所构造的B样条网格曲面间的距离,从而控制重构曲面的构造精度。讨论了与文中算法相关的空间点到NURBS曲面间的距离计算等问题。给出了1个工程应用实例,表明该算法稳定可靠、效率较高。     

聚焦测量前沿 助力航空航天

未来的测量与质量控制技术的发展,将致力于贯穿产品制造周期的每一个阶段,从产品设计、工艺装备、加工制造、现场质控、质量验证一直到后期测量数据分析与知识积累、产品再造等全程全领域。同时,未来的测量技术要追求更好的效益、简易性与系统融合能力,利用自动化、可视化、数字化和信息化,实现产品生命周期中的数据整合和统一,将来自不同测量系统、不同环节的测量数据转化为有价值的直观信息,并实现共享,从而为未来的调整与改进提供数据依据与指导。6月12日CIMES2012将在北京隆重开幕,本刊特邀请海克斯康、雷尼绍、法如、迈卓诺4家测量厂商的高层领导就各自公司的展品、产品优势、研发特色、行业应用以及发展方向发表观点。     

大尺寸精密测量技术及其应用

大尺寸精密测量技术应用问题是我国当前制造领域研究的热点问题.为了正确、高效应用大尺寸精密测量技术,首先对多种先进数字化测量系统进行分析对比,介绍了测量原理、特点及精度.其次,揭示了大尺寸精密测量与装配过程集成的内涵,以测量模型为核心实现多个环节的数据与过程集成.再次,提出了多数字化测量系统集成与数据融合基本架构,构建大尺寸数字化测量场.然后,给出了测量辅助装配中的核心算法及其与数据、过程间的关系,实现数据在装配过程中的传递.另外,为保证数字化检测技术应用,提出基于模型的检测规划与质量保证的基本架构.最后,研究了面向任务的测量不确定分析方案,总结不确定评估方法.     

基于机器人的软材料测量加工一体化技术

探讨了基于机器人的软材料测量加工一体化的基本思想,并着重地分析了软材料测量技术、测量数据的计算机处理技术和切削加工技术。近年来,国内外相继研究开发了一系列具体的先进制造技术,如快速成形、虚拟制造、敏捷制造等。本文旨在针对一些首先需要制造软材料模型然后再生产制造模具的曲面零件（简称零件）,探讨利用机器人对这类零件教材料模型进行测量与加工的一体化技术。软材料测量加工一体化技术的基本思想零件软材料模型测量加工一体化技术的基本思想是：（1）由人工初步制作精度不高的零件软材料模型;（2）在机器人的手腕部位安…     

波音747口框装配夹具数字化改造

为节省样板制造、更改依据保存及样板实物长期保存和维护带来的高额费用,实现装配夹具的全面数字化管理,迫切需要完成样板装配夹具数字化.以波音747口框装配夹具为例,给出了已有工具球孔但无孔位数据的定位器数字化改造方法以及无工具球孔的定位器数字化改造方法;创新运用功能性测量和实测反推理论值的方法,给出了整套夹具各个定位器的理论工具球数值.装配夹具的数字化改造精简掉工装定检和维修过程中样板的借用和搬运,尤其适用于样板尺寸大、不易搬运和使用不便的样板装配夹具,缩短了工装定检和维修周期,节省了成本,提高了经济效率.     

架起数字化与工业自动化之间的桥梁

<正>数字化技术的应用加上高端制造设备不等于工业4.0。不可否认,数字化技术已经给航空制造带来革命性的变化,但制造业的目的是要生产出实物产品,传统的产品生产组织方式与基于模型的系统工程形成了巨大的反差,因此需要在数字化和自动化之间架起一座桥梁,将虚拟世界里高效集成的数字化设计制造物化到现实世界的产品制造中,同时将实物产品的真实功能、性能反馈到数字化模型中,这才是两化深度融合的宗旨,也是赛博-物理系统的真实含义。     

飞机蒙皮零件三维光学测量技术条件研究

飞机蒙皮是一类具有复杂曲面的薄壁零件,如何进行数字化测量一直是制造过程中的难题.近年来快速发展的三维光学测量方法对这类零件有较好的适应性,但由于缺乏相关的蒙皮零件测量技术条件,使得规范化的测量工作未能在企业展开.首先在分析蒙皮零件传统检测技术要求和工程实践基础上确定蒙皮零件的数字化检测内容;然后针对光学扫描和摄影测量两种典型光学测量方法来阐述测量前准备、蒙皮零件放置、蒙皮零件外形测量等方面的技术条件,为后续规范测量工作提供技术指导.     

CAD模型引导数字化测量编程

通过CAD模型直接获取理论参数,简化了编程的过程;测量数据直接显示在CAD模型的相应特征位置,使得报告更加准确、直观。在数字化制造企业的信息平台中,设计、工艺与测量单元一同实现无纸化的数据传递。