CN111907727B - 一种飞机机翼骨架外形测量点选取方法 - Google Patents

一种飞机机翼骨架外形测量点选取方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111907727B
CN111907727B CN202010551345.1A CN202010551345A CN111907727B CN 111907727 B CN111907727 B CN 111907727B CN 202010551345 A CN202010551345 A CN 202010551345A CN 111907727 B CN111907727 B CN 111907727B
Authority
CN
China
Prior art keywords
points
spline
point
skeleton
point set
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010551345.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111907727A (zh
Inventor
陈代鑫
周力
蔡怀阳
刘爱明
杨春
韩利亚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Original Assignee
Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd filed Critical Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Priority to CN202010551345.1A priority Critical patent/CN111907727B/zh
Publication of CN111907727A publication Critical patent/CN111907727A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111907727B publication Critical patent/CN111907727B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F5/00—Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
    • B64F5/10—Manufacturing or assembling aircraft, e.g. jigs therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F5/00—Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Length-Measuring Instruments Using Mechanical Means (AREA)

Abstract

本申请属于飞机制造技术领域，尤其涉及一种飞机机翼骨架外形测量点的选取方法，其包括如下步骤：步骤一.建立机翼骨架外形样条模型；步骤二.对样条上点的法矢指向进行提取；步骤三.根据样条拟合精度进行判定补充；步骤四.求骨架外形面测量点集合。本发明所提出的一种飞机机翼骨架外形测量点选取方法，可以在保证拟合精度的前提下，减少测量点选取数量，从而提高测量效率。可以推广应用到飞机装配过程中有间隙值测量要求的其它部位。

Description

一种飞机机翼骨架外形测量点选取方法
技术领域
本申请属于飞机制造技术领域，尤其涉及一种飞机机翼骨架外形测量点的选取方法。
背景技术
飞机机翼骨架与外蒙皮装配连接是飞机机翼装配过程中的关键步骤，由于骨架由多项框梁类零件组合而成，装配后的骨架表面与骨架装配理论模型之间存在差异。同时骨架上安装的蒙皮是根据理论数模制造而成，由于骨架零件制造误差与装配误差以及蒙皮的制造误差导致安装骨架与蒙皮实际时需要测量飞机机翼骨架与外蒙皮之间的间隙值，根据不同测量位置的不同间隙进行加垫或修配，以保证装配精度，同时保证装配过程中不会出现由于间隙值过大导致的过应力装配。
骨架与外蒙皮之间的间隙值测量方法一般是采取在骨架外形上铺设传感器等方式，获取外蒙皮与骨架连接后的位移量，以获得测量点处的间隙值。但飞机机翼骨架轮廓尺寸大，传统的测量点选取方式一般为等距排列、均匀选点，这导致测量点数量的急剧增加，实际检测效率非常低下。
因此，基于飞机机翼骨架外形曲面固有特征，如何优化测量点选取方法，减少测量点数量，从而提高间隙测量效率是其中的关键技术之一。而目前针对这些问题，尚未出现有效的解决方法。
发明内容
为了克服现有技术中存在的上述不足，本申请提出一种针对在飞机机翼装配时，当通过传感器或其它测量方式获取机翼骨架外形与外形蒙皮之间的间隙时，所提出的一种减少测量点数量、提高检测效率的测量点选取方法。
为实现上述技术效果，本申请采用的技术方案如下：
一种飞机机翼骨架外形测量点选取方法，包括如下步骤：
步骤一.建立机翼骨架外形样条模型；
步骤二.对样条上点的法矢指向进行提取；
步骤三.根据样条拟合精度进行判定补充；
步骤四.求骨架外形面测量点集合。
进一步地，步骤一中，建立机翼骨架外形样条模型基于对骨架装配数模中的涉及理论外形面的零件进行抽象建模，将骨架上主承力方向的零件简化为多条相交线的组合。选择每个零件上能贯穿零件长度方向的1/2厚度截面，将骨架零件在1/2厚度截面上投影，投影所形成的面与蒙皮装配面的交线即为所需相交线。
进一步地，步骤二中，对样条上点的法矢指向进行提取基于以下步骤：
5)将第一条相交线的首尾点提取出来，形成点集合Ma1；
6)将第一条相交线上法矢指向发生方向突变的点提取出来，形成点集合Ma2；
7)将第一条相交线上的直线段首尾点抽取出来，形成点集合Ma3；
8)求Ma1、Ma2、Ma3的并集，得到每条相交线的点集合Ma1∪Ma2∪Ma3。
进一步地，步骤三中，根据样条拟合精度进行判定补充基于以下原则进行判定：样条拟合可接受的精度值为λ，每条相交线的点集合Ma1∪Ma2∪Ma3中连续两点之间的线段最大曲率半径为Rmax，两点之间的直线距离为L：
1)当
Figure BDA0002542621220000021
时，在两点之间不用增加点；
2)当
Figure BDA0002542621220000022
时，在两点之间增加一个点，且该点位于两点的线段长度中分处；
3)在增加的点处按第2)步规则再次进行计算，直至满第1)条规则，所增加的点集合为Ma4。
进一步地，步骤四中，求骨架外形面测量点集合基于以下步骤完成：
1)求点集合Ma1、Ma2、Ma3、Ma4的并集，得到第一条相交线的测量点集合Mx1＝Ma1∪Ma2∪Ma3∪Ma4；
2)设骨架模型上共有n条相交线，则机翼骨架最终选取的测量点集合为
Figure BDA0002542621220000023
该点集合即为飞机机翼骨架外形测量点。
本发明的有益效果是：
1、本发明所提出的一种飞机机翼骨架外形测量点选取方法，可以在保证拟合精度的前提下，减少测量点选取数量，从而提高测量效率。
2、本发明所提出的一种飞机机翼骨架外形测量点选取方法，可以推广应用到飞机装配过程中有间隙值测量要求的其它部位。
附图说明
图1为机翼零件抽取及1/2厚度平面选取示意图。
图2为1/2厚度平面与零件外形的相交线示意图。
图3为选取首尾点形成点集合Ma1示意图。
图4为法矢指向发生方向突变的点形成点集合Ma2示意图。
图5为相交线上的直线段首尾点抽取出来形成点集合Ma3示意图。
图6为根据可接受精度值λ判定增加点形成点集合Ma4示意图。
1-机翼骨架2-1/2厚度截面3-骨架零件4-蒙皮装配面。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但本发明专利并不限于本实例。
实施例1
一种飞机机翼骨架外形测量点选取方法，包括如下步骤：
步骤一.建立机翼骨架外形样条模型；
步骤二.对样条上点的法矢指向进行提取；
步骤三.根据样条拟合精度进行判定补充；
步骤四.求骨架外形面测量点集合。
本发明所提出的一种飞机机翼骨架外形测量点选取方法，可以在保证拟合精度的前提下，减少测量点选取数量，从而提高测量效率。可以推广应用到飞机装配过程中有间隙值测量要求的其它部位。
实施例2
一种飞机机翼骨架外形测量点选取方法，主要包括：建立机翼骨架外形样条模型、对样条上点的法矢指向进行提取、根据样条拟合精度进行判定补充、求骨架外形面测量点集合四个步骤。
所述的建立机翼骨架1，在A方向计算骨架厚度，取1/2厚度处为厚度截面2，再将骨架零件3在厚度截面2上投影，投影所形成的面与蒙皮装配面的交线即为所需相交线5。
所述的对样条上点的法矢指向进行提取基于以下步骤：
1)将第一条相交线5的首尾点提取出来，形成点集合Ma1；
2)将第一条相交线5上法矢指向发生方向突变的点提取出来，形成点集合Ma2；
3)将第一条相交线5上的直线段首尾点抽取出来，形成点集合Ma3；
4)求Ma1、Ma2、Ma3的并集，得到每条相交线的点集合Ma1∪Ma2∪Ma3。
所述的根据样条拟合精度进行判定补充基于以下原则进行判定：样条拟合可接受的精度值为λ，每条相交线的点集合Ma1∪Ma2∪Ma3中连续两点之间的线段最大曲率半径为Rmax，两点之间的直线距离为L。
1)当
Figure BDA0002542621220000041
时，在两点之间不用增加点；
2)当
Figure BDA0002542621220000042
时，在两点之间增加一个点，且该点位于两点的线段长度中分处；
3)在增加的点处第2)条规则再次进行计算，直至满足第1)条规则，所增加的点集合为Ma4；
所述的求骨架外形面测量点集合基于以下步骤完成：
1)求点集合Ma1、Ma2、Ma3、Ma4的并集，得到第一条相交线的测量点集合Mx1＝Ma1∪Ma2∪Ma3∪Ma4。
2)设骨架模型上共有n条相交线，则机翼骨架最终选取的测量点集合为
Figure BDA0002542621220000043
该点集合即为飞机机翼骨架外形测量点。

Claims (4)

1.一种飞机机翼骨架外形测量点选取方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一.建立机翼骨架外形样条模型；
步骤二.对样条上点的法矢指向进行提取；
对样条上点的法矢指向进行提取基于以下步骤：
1)将第一条相交线的首尾点提取出来，形成点集合Ma1；
2)将第一条相交线上法矢指向发生方向突变的点提取出来，形成点集合Ma2；
3)将第一条相交线上的直线段首尾点抽取出来，形成点集合Ma3；
4)求Ma1、Ma2、Ma3的并集，得到每条相交线的点集合Ma1∪Ma2∪Ma3；
步骤三.根据样条拟合精度进行判定补充；
根据样条拟合精度进行判定补充基于以下原则进行判定：样条拟合可接受的精度值为λ，每条相交线的点集合Ma1∪Ma2∪Ma3中连续两点之间的线段最大曲率半径为Rmax，两点之间的直线距离为L：
1)当
Figure FDA0003407635500000011
时，在两点之间不用增加点；
2)当
Figure FDA0003407635500000012
时，在两点之间增加一个点，且该点位于两点的线段长度中分处；
3)在增加的点处按第2)步规则再次进行计算，直至满足第1)条规则，所增加的点集合为Ma4；
步骤四.求骨架外形面测量点集合。
2.根据权利要求1所述的一种飞机机翼骨架外形测量点选取方法，其特征在于：步骤一中，建立机翼骨架外形样条模型基于对骨架装配数模中的涉及理论外形面的零件进行抽象建模，将骨架上主承力方向的零件简化为多条相交线的组合。
3.根据权利要求1所述的一种飞机机翼骨架外形测量点选取方法，其特征在于：步骤四中，求骨架外形面测量点集合基于以下步骤完成：
1)求点集合Ma1、Ma2、Ma3、Ma4的并集，得到第一条相交线的测量点集合Mx1＝Ma1∪Ma2∪Ma3∪Ma4；
2)设骨架模型上共有n条相交线，则机翼骨架最终选取的测量点集合为
Figure FDA0003407635500000021
该点集合即为飞机机翼骨架外形测量点。
4.根据权利要求2所述的一种飞机机翼骨架外形测量点选取方法，其特征在于：选择每个零件上能贯穿零件长度方向的1/2厚度截面，将骨架零件在1/2厚度截面上投影，投影所形成的面与蒙皮装配面的交线即为所需相交线。
CN202010551345.1A 2020-06-17 2020-06-17 一种飞机机翼骨架外形测量点选取方法 Active CN111907727B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010551345.1A CN111907727B (zh) 2020-06-17 2020-06-17 一种飞机机翼骨架外形测量点选取方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010551345.1A CN111907727B (zh) 2020-06-17 2020-06-17 一种飞机机翼骨架外形测量点选取方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111907727A CN111907727A (zh) 2020-11-10
CN111907727B true CN111907727B (zh) 2022-04-08

Family

ID=73237839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010551345.1A Active CN111907727B (zh) 2020-06-17 2020-06-17 一种飞机机翼骨架外形测量点选取方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111907727B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113983907B (zh) * 2021-10-12 2024-09-20 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种复杂蒙皮零件检具的设计、制造及使用方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2698596A1 (en) * 2012-08-16 2014-02-19 Hexagon Technology Center GmbH Method and system for determining spatial coordinates with a mobile coordinate measuring machine
CN107330901A (zh) * 2017-06-29 2017-11-07 西安理工大学 一种基于骨架的物体构件分解方法
JP2019139304A (ja) * 2018-02-06 2019-08-22 シャープ株式会社 走行装置、走行装置の障害物判定方法および走行装置の障害物判定プログラム

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004084124A1 (en) * 2003-03-14 2004-09-30 Applied Precision, Llc System and method of point matching measured positions to template positions
CN102092478B (zh) * 2010-12-30 2015-05-13 中国商用飞机有限责任公司 用于翼身对接的定位装置
DE102011112775A1 (de) * 2011-09-09 2013-03-14 Airbus Operations Gmbh Messverfahren und -vorrichtung zur Lagebestimmung eines auf einem Schalenbauteil aufgebrachten Profilbauteils
CN102607484B (zh) * 2012-03-27 2013-12-25 西北工业大学 一种变间距自适应搜寻测量点的飞机壁板法矢确定方法
CN103486996B (zh) * 2013-08-14 2016-01-20 西北工业大学 未知cad模型的航空发动机叶片型面测量方法
CN103895876B (zh) * 2014-03-27 2015-12-02 浙江大学 基于区域特征引导的机翼壁板和骨架装配间隙的评价方法
CN103895877B (zh) * 2014-03-27 2016-08-24 浙江大学 一种基于骨架扫描测量的孔位修正方法
US9551790B2 (en) * 2014-05-02 2017-01-24 The Boeing Company Aircraft enhanced reference system and method
CN104359433A (zh) * 2014-10-15 2015-02-18 中航飞机股份有限公司西安飞机分公司 一种飞机活动翼装配中立位置的检测方法
CN108563856B (zh) * 2018-03-30 2020-07-10 华中科技大学 一种基于自由节点b样条建模的自适应采样方法
CN108917685A (zh) * 2018-04-16 2018-11-30 西安飞机工业（集团）有限责任公司 一种飞机双曲度蒙皮零件的检测方法
CN109163674B (zh) * 2018-08-29 2019-08-13 华中科技大学 一种面结构光自动化三维测量中传感器测量视点规划方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2698596A1 (en) * 2012-08-16 2014-02-19 Hexagon Technology Center GmbH Method and system for determining spatial coordinates with a mobile coordinate measuring machine
CN107330901A (zh) * 2017-06-29 2017-11-07 西安理工大学 一种基于骨架的物体构件分解方法
JP2019139304A (ja) * 2018-02-06 2019-08-22 シャープ株式会社 走行装置、走行装置の障害物判定方法および走行装置の障害物判定プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
CN111907727A (zh) 2020-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103488832B (zh) 一种复杂曲面零件破损区域的几何修复方法
Flöry et al. Ruled surfaces for rationalization and design in architecture
CN104697462B (zh) 一种基于中轴线的航空叶片型面特征参数提取方法
CN103412978A (zh) 一种基于工件三维扫描的拉弯工艺模型修正方法
CN112446123B (zh) 一种整体叶盘三坐标测量机测头位姿规划方法
CN111806720B (zh) 一种基于翼身对接实测数据的整流蒙皮构造方法
CN111907727B (zh) 一种飞机机翼骨架外形测量点选取方法
CN103900520B (zh) 一种整体壁板板坯模型几何尺寸检测方法
CN103558020A (zh) 机翼活动翼面在机翼大变形时的试验载荷施加方法
CN104951595A (zh) 一种蒙皮零件工艺耳片建模方法
CN106844966B (zh) 一种螺旋桨叶面叶背精确建模方法
WO2013041032A1 (zh) 跨音速颤振模型复合材料单梁结构设计及其刚度计算方法
CN110928326A (zh) 一种面向飞行器外形的测量点差异性规划方法
CN104408236A (zh) 建立辊轧叶片模具型腔的方法
CN111551343B (zh) 带栅格舵火箭子级全速域气动特性风洞试验设计方法
CN107812870B (zh) 一种锻造叶片预锻制坯件的制造方法
CN103608737B (zh) 熔炼叶片的自适应加工方法
CN109409020B (zh) 一种空心风扇叶片的建模方法
CN112699455B (zh) 一种基于t样条的飞机蒙皮无缝成型方法及装置
CN103043224A (zh) 生成后缘襟翼舵面翼型前缘曲线的双圆法
CN103413019A (zh) 一种不规则轮廓双曲率外形面整体壁板离散方法
CN112214849B (zh) 一种h型筋空心风扇叶片的设计方法
CN112985753B (zh) 一种用于风洞试验的冰形参数化方法
CN102338091B (zh) 一种单螺杆压缩机啮合副的包络齿型面构造
CN113298933A (zh) 一种生成旋转多边形的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant