飞机钣金零件数字化检测技术的应用

飞机钣金零件数字化检测技术的应用

张春洋

沈阳飞机工业（集团）有限公司辽宁沈阳110850

摘要：随着社会的不断发展，我国航空业发展到了新的阶段，受到计算机技术的影响，飞机钣金零件的设计和制造已经实现了数字化，促进了飞机钣金零件质量与效率的提升。在数字化设计与制造技术的大量应用下，飞机钣金零件数字化的检测技术已经开始应用。钣金零件的智能化检测技术，有助于我国飞机制造业迈向数字化和精确化。因此，本文将对飞机钣金零件数字化检测技术的应用进行分析。

关键词：飞机钣金零件；数字化检测技术；应用

在飞机制造业智能化制造技术的不断发展下，人们对于飞机钣金零件的检测要求逐渐升高。因此，检测工作当中的检测规划更加重要，飞机钣金零件数字化检测技术的应用势在必行。对于相关人员来说，要加强对于该技术的了解，并深入研究其具体应用，只有这样，才能更好地促进我国飞机制造业的发展。

一、三维扫描技术的分析

就三维扫描技术来说，将其和其他一些技术进行对比，是一种创新后的技术，通过对激光与计算机技术的综合利用，扫描物体的外形和特征，获取物品的特征。该方法的优点在于，能够促进工作效率的明显提升，而且从与其他技术的对比上来看，具有方便性和高准确率。利用三维扫描仪扫描飞机的饭金零件，能够及时地获取饭金零件的特征，例如三维坐标和三维的立体模型等。在扫描结束后，可以充分地对计算机技术进行运用，对比模型和实际零件间的差别，进而全面检测饭金零件。通过三维扫描技术，实现对饭金零件的扫描。值得注意的是，想要降低扫描过程的误差，就要加强对三维扫描仪的校正，防止发生检测数据存在很大误差的现象；如果是对透明物体和反光物体进行的检测，就要在物体表面洒上部分粉状物，确保检测工作能够顺利开展；如果是体积比较小，而且价格过高的零件，就要把v模型在成品处进行运用，保障检测时，能够检测到当中存在的任何一个零件。除此之外，当饭金零件本身的体积比较小，也可以把零件放置在黑色板子中进行检测

二、飞机钣金零件数字化检测技术的原理分析

对于CATIA工作系统进行二次开发，让三维模型的检测技术得到了实现。飞机钣金检测系统是在CATIA技术上发展而来的，具备三维扫描物体的特征。飞机钣金零件数字化检测技术运用的是三维扫描仪检测，对钣金零件的成品进行检测，需要把飞机钣金零件三维模型的数据在计算机中进行保存。把飞机钣金零件数字化的成品放置在非触碰式三维扫描的设备前，把零件成品所生成的三维模型和飞机的钣金零件理论模型作一比较，零件本身的实际曲面和模型曲面中的吻合度，需要实施检测的所有曲面和角度都是合格的。那么，最后检验的结果就要按照零件检验规范，对飞机钣金的零件合格与否进行判断。有关数控检测的钣金零件方案主要包括以下几种：一是提取飞机钣金零件数字化的特征，在扫描仪前放置钣金零件的成品，使得扫描仪能够对成品的特征进行捕捉；二是对钣金零件的信息进行检测，按照飞机需求对钣金零件进行设计，并结合飞机钣金零件的信息；三是标志信息，把一些钣金零件的信息在三维模型中进行标识；四是生产的检验结果，当三维扫描之后，把所形成的检测报告给予客户。相关人员要对飞机钣金零件数字化检测技术的检测原理有一个深入全面地了解，只有这样，才能更好地运用数字化的检测技术。

三、飞机钣金零件数字化检测技术的应用方法

（一）特征对齐的方法

对检测报告进行分析，需要把钣金零件设计过程中的模型和成品的扫描模型实施对齐对比，对齐方式主要有：3-2-1对齐和手动对齐与坐标对齐以及全局对齐，还有特征对齐等多种方式。对于零件的对比，需要按照钣金零件本身的特征与设计要求进行。值得一提的是，当运用特征对齐的方式就要在对齐之前，首先选择钣金零件的模型特征，随后再选择飞机钣金零件的成品特征，还要在电脑当中对钣金零件的成品检验公差参数进行设置。运用图像对比的软件，把飞机钣金零件的成品三维模型和钣金零件的设计模型置于一个坐标中，把钣金零件的设计模型看作是参照物，将钣金零件的成品模型看作是检测物之后，还要在图像对比的软件当中构成三维比模型。此时，如果需要对零件成品细节进行二次检测，那么，细节部分就要和截面2D对齐，然后进行深入分析。对于钣金零件成品中的特殊部分，能够利用页面注释让零件变量的数值非常清楚。检测报告要有比较真实的信息和不同角度中零件的视图，还要有简洁明了的解析。

（二）坐标对齐的方法

当选择坐标对齐的检测方法，就会在检测过程中遇到一个难题，也就是钣金零件怎样建立坐标。很难发现飞机的钣金零件出现针对性地定位孔，加之在CATIA系统当中找到和钣金零件的设计模型相对应的一些定位孔。所以，对于钣金零件坐标系的构建非常困难。然而通过分析，能够运用“最佳拟合”的方法检测钣金零件的成品。不是规则形状的双曲度零件，其曲面中的三维法向孔是要进行检测的。要将零件在型胎上进行固定，这时，在飞机钣金零件中随意取孔位，并和三维法向孔进行连接，形成平面，三维法向孔连接之后设成X轴，选择一个三维法向孔作为原点。建立坐标系之后，要对钣金零件的成品外形和孔位与零件周边进行检测。在检测外形的过程中，可以对检测曲面中的点进行检测，该点共同构建了零件的外形。飞机钣金零件的成品周边具有相应点，该点也可以进行任意检测。铂金零件的外形和孔位与零件周边共同构成了上百个点，形成点集。但是CATIA系统中应该根据钣金零件设计的模型和钣金零件的成品对应点对坐标系进行设计。其外形曲面和孔位与零件周边所组成的点集在钣金零件的设计模型中进行重合，对应坐标，相关人员要仔细观察不同点之间的差异，当是同一个方向出现差异，就要把点集和此方向偏离一段距离。如果是高低曲面差异，就要把点集向一个角度进行转动，进而在曲面中进行叠加，还要寻找点的不同之处，尽可能实现把差异降至最低。最后对钣金零件进行核对，看其误差是否是在零件规定的数值内，用这样的方法判定飞机钣金零件的合格与否。

结束语

综上所述，近年来，我国对于航空制造业的发展给予了很大的支持，而且获得了比较大的成就。然而和欧美等发达国家进行对比，我国航空事业还需要不断进步和发展。目前，钣金零件的数字化生产已经非常普遍，运用以前的零件检测技术早已不能满足社会发展的需求。所以，数字化测量技术的应用是我国航空业亟待处理的问题，我国航空科研院所和航空制造业相继加强了对于数字化检测技术应用的分析和研究。然而，对于该技术的具体应用一直处于摸索阶段。飞机钣金零件的数字化检测技术的目的在于和飞机的精确化制造要求相符合，处理好长时间以来钣金零件精度低的问题。所以，必须加强飞机钣金零件数字化检测技术的应用，确保数字化制造零件和相关检测要求相符合，促进航空业研制水平的提升。

参考文献：

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[2]魏礼勇.航空钣金零件的数字化检测规划研究及应用[D].沈阳理工大学,2016.

[3]张川.飞机钣金特征数字化检测预处理技术研究[D].南京航空航天大学,2014.

[4]陈博.飞机钣金件外形数字化检测系统研发[D].南京航空航天大学,2014.