基于激光掃描數(shù)據(jù)的機(jī)翼壁板孔位修正及切邊技術(shù)研究.pdf

1、機(jī)翼裝配中通常以骨架為基準(zhǔn)對(duì)壁板進(jìn)行定位，在傳統(tǒng)裝配方法中，機(jī)翼壁板制孔主要依靠人工測(cè)量劃線來確定制孔位置以保證制孔邊距，壁板凈邊切削操作同樣采用人工劃線和手工打磨方法來實(shí)現(xiàn)，以人工為主的操作方法效率低且精度差，而且在處理復(fù)材壁板時(shí)，現(xiàn)場操作環(huán)境惡劣，影響工人的身體健康。本文依托浙江大學(xué)所承擔(dān)的某型飛機(jī)機(jī)翼數(shù)字化裝配項(xiàng)目，以數(shù)字化測(cè)量技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)制孔邊距以及壁板切邊問題進(jìn)行了深入研究，實(shí)現(xiàn)了基于孔邊距約束和Shepard插值法的孔位修

2、正，并保留了原有孔位分布的行列特性，為機(jī)器人提供正確的制孔位置;實(shí)現(xiàn)了基于骨架邊界計(jì)算壁板切邊軌跡，為數(shù)控加工系統(tǒng)提供自動(dòng)化切邊程序。
　　本文首先綜述了機(jī)翼數(shù)字化裝配技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及飛機(jī)裝配中數(shù)字化測(cè)量技術(shù)和自動(dòng)化制孔技術(shù)的應(yīng)用情況。介紹了機(jī)翼部件的結(jié)構(gòu)組成、裝配工藝要求和裝配工作中存在的難點(diǎn)，并重點(diǎn)說明了機(jī)翼數(shù)字化裝配系統(tǒng)中機(jī)翼掃描測(cè)量系統(tǒng)。
　　針對(duì)機(jī)翼骨架制孔邊距超差問題，給出了孔邊距的定義及計(jì)算要素，提出了

3、一種基于孔邊距約束和Shepard插值的全局制孔區(qū)域孔位修正方法，并通過算例驗(yàn)證了該方法的正確性。
　　針對(duì)機(jī)翼裝配精加工階段的壁板切邊問題，給出了壁板切邊軌跡的定義，實(shí)現(xiàn)了基于k-d tree的骨架邊界特征點(diǎn)提取，投影到壁板點(diǎn)云中形成切邊軌跡，給出了數(shù)控加工程序的生成步驟，并通過算例驗(yàn)證了該方法的可行性和準(zhǔn)確性。
　　然后，基于PolyWorks軟件的檢測(cè)模塊開發(fā)了專用的掃描測(cè)量系統(tǒng)插件，該插件可以實(shí)現(xiàn)激光跟蹤儀和激光掃描