基于飞机结构件曲面特征的丝孔加工方法技术

本发明专利技术公开了一种基于飞机结构件曲面特征的丝孔加工方法，包括以下步骤：S1，将结构件固定，并确定打孔点O的坐标(X

【技术实现步骤摘要】
基于飞机结构件曲面特征的丝孔加工方法
本专利技术涉及丝孔加工方法，具体涉及一种基于飞机结构件曲面特征的丝孔加工方法。
技术介绍
随着科技和经济的发展，飞机成为了越来越多国民不可或缺的出行方式。为了保证飞机的安全性，需要极为复杂和精密的设计、系统、后勤与之匹配。飞机在飞行时，完全靠气流承托，因而飞机的整体设计是完全符合流动动力学的，其整体一般呈现流线形。这种流线形虽带来了气动上的优势，但也给零部件加工带来了一定的难度。为了适用飞机的外壳流线形外壳，从内部骨架到舱门，从仪器设备到控制系统，均作出了适应于流线形的变形。这种流线形在用铆钉或螺丝紧固时，如果紧固力没有掌握好，极容易造成结构件的变形。即使结构件的材料越来越坚固、有韧性，也无法抵抗长期的变形力，造成了极大的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于飞机结构件曲面特征的丝孔加工方法，通过设计，其能够极大的减小紧固时紧固件对结构件的影响，避免结构件发生形变，提高了结构件的使用寿命。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于飞机结构件曲面特征的丝孔加工方法，包括以下步骤：S1，将结构件固定，并确定打孔点O的坐标(XO,YO,ZO)；S2，确定打孔点O的打孔方向使垂直于打孔点O处结构件的切面；S3，使用数控机床在打孔点O处沿着打孔方向由工作外部向内部进行打孔；S4，更换另一规格的钻头，在打孔点O处沿着打孔方向开出盲孔；S5，翻转结构件，在结构件的反面的孔的周围至少加工出部分与切面H(XO,YO,ZO)平行的面。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括步骤S1中，结构件的固定方式采用多点固定的方式。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括步骤S1中，打孔点O的位置的确定方法采用平面三点法或整体扫描法。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括平面三点法的步骤包括，使结构件至少有三个点与加工平台接触，并使用与加工钻头同步移动的红外测量仪测量结构件最高点的坐标(X4,Y4,Z4)，再测量以此最高点沿X轴方向、Y轴方向的结构件的至少两个点在加工平台上的投影位置，投影点的坐标即为(X4,Y1)、(X4,Y2)、(X1,Y4)和(X2,Y4)中的任意至少两个；而后，在数控机床的加工系统中使虚拟的结构件同样的面的三个点位于同一平面上，找到此时虚拟结构件的虚拟最高点，将实际测量得到的最高点的坐标(X4,Y4,Z4)赋予虚拟最高点，然后选取任一投影点的坐标，沿着虚拟结构件的轮廓找寻能够对应的点，并使用其它投影点的坐标进行验证，验证完成后即可以将虚拟结构件与实物完全对应；最后将打孔点O的坐标(XO,YO,ZO)输入到数控机床内确定打孔点位置。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括最高点的的坐标(X4,Y4,Z4)的测定方法为，使红外测量仪处于水平扫描的状态，首先在加工平台的X轴方向由低到高依次向上扫描，直至找到最高点的X坐标X4和Z轴的坐标Z4；而后，再在加工平台的Y轴方向由低向依次向上扫描，直至找到最高点的Y的坐标Y4，从而最终确定最高点的坐标(X4,Y4,Z4)。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括整体扫描法的步骤包括，对加工平台上的结构件整体扫描，在数控机床中生成结构件的三维图，将打孔点O的坐标(XO,YO,ZO)输入到数控机床内。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括步骤S2中确定打孔方向在确定打孔方向的方法为，首先确定打孔点O处的切面，确定的方法为：在虚拟结构件的表面，找到任意两条过打孔点O的曲线F(X,Y,Z)和G(X,Y,Z)，并求得曲线在打孔点O处的切线F′(XO,YO,ZO)和G′(XO,YO,ZO)，则两条切线确定的平面即为切面H(XO,YO,ZO)；最后，切面H(XO,YO,ZO)的法向量即为打孔方向本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括步骤S5中加工与切面平行的面的方法包括，采用与步骤S4中相同的方式，更换相应规格的钻头，在孔的周围铣出盲孔。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括所述盲孔的尺寸与铆钉或螺丝的径向凸出部分的尺寸一致。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括在结构件内部铣完盲孔后，铣去盲孔周圈的结构件，使盲孔凸出。本专利技术的有益效果：本专利技术的基于飞机结构件曲面特征的丝孔加工方法，其能够针对任何带有曲面的结构件进行打孔，且打孔完成后，紧固力仅作用在结构件的材料本身，而不会对结构件产生其它方向的力，保证结构件不会因长时间紧固力的作用而发生形变，提高了结构件的使用寿命。方法简单，可操作性高。附图说明图1为本专利技术优选实施例中基于飞机结构件曲面特征的丝孔加工方法的流程示意图；图2为基于飞机结构件曲面特征的丝孔加工方法下的结构件的剖视示意图；图3为基于飞机结构件曲面特征的丝孔加工方法下的结构件内部盲孔凸出情况下的剖视示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。实施例本专利技术公开一种基于飞机结构件曲面特征的丝孔加工方法，参照图1和图2所示，包括以下步骤：S1，将结构件固定，并确定打孔点O的坐标(XO,YO,ZO)。在固定结构件时，需要充分释放结构件内部的张力，减小因固定引起的形变。为了达到这一目的，可以采用多点固定的方式，且固定时与结构件接触的夹持件在接触部分与结构件的形状一致。在确定打孔点O的位置时，可以采用平面三点法。即结构件在固定时，至少有三个点与加工平台接触，并使用与加工钻头同步移动的红外测量仪测量结构件最高点的坐标(X4,Y4,Z4)，再测量以此最高点沿X轴方向、Y轴方向的结构件的至少两个点在加工平台上的投影位置，投影点的坐标即为(X4,Y1)、(X4,Y2)、(X1,Y4)和(X2,Y4)中的任意至少两个；而后，在数控机床的加工系统中使虚拟的结构件同样的面的三个点位于同一平面上，找到此时虚拟结构件的虚拟最高点，将实际测量得到的最高点的坐标(X4,Y4,Z4)赋予虚拟最高点，然后选取任一投影点的坐标，沿着虚拟结构件的轮廓找寻能够对应的点，并使用其它投影点的坐标进行验证，验证完成后即可以将虚拟结构件与实物完全对应。将打孔点O的坐标(XO,YO,ZO)输入到数控机床内即可确定打孔点位置。测量最高点的的坐标(X4,Y4,Z4)时，可以使红外测量仪处于水平扫描的状态，首先在加工平台的X轴方向由低到高依次向上扫描，直至找到最高点的X坐标X4和Z轴的坐标Z4；而后，再在加工平台的Y轴方向由低向依次向上扫描，直至找到最高点的Y的坐标Y4，从而最终确定最高点的坐标(X4,Y4,Z4)。在确定打孔点O的位置时，也可以采用整体扫描方式。即对加工平台上的结构件整体扫描，在数控机床中生成结构件的三维图，此时可以直接将打孔点O的坐标(XO,YO,ZO)输入到数控机床内。S2，确定打孔点O的打孔方向使垂直于打孔点O处结构件的切面。为了达到结构件在紧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于飞机结构件曲面特征的丝孔加工方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS1，将结构件固定，并确定打孔点O的坐标(X

【技术特征摘要】
1.一种基于飞机结构件曲面特征的丝孔加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1，将结构件固定，并确定打孔点O的坐标(XO,YO,ZO)；
S2，确定打孔点O的打孔方向F，使垂直于打孔点O处结构件的切面；
S3，使用数控机床在打孔点O处沿着打孔方向F，由工作外部向内部进行打孔；
S4，更换另一规格的钻头，在打孔点O处沿着打孔方向F开出盲孔；
S5，翻转结构件，在结构件的反面的孔的周围至少加工出部分与切面H(XO,YO,ZO)平行的面。


2.如权利要求1所述的基于飞机结构件曲面特征的丝孔加工方法，其特征在于：步骤S1中，结构件的固定方式采用多点固定的方式。


3.如权利要求1所述的基于飞机结构件曲面特征的丝孔加工方法，其特征在于：步骤S1中，打孔点O的位置的确定方法采用平面三点法或整体扫描法。


4.如权利要求3所述的基于飞机结构件曲面特征的丝孔加工方法，其特征在于：平面三点法的步骤包括，使结构件至少有三个点与加工平台接触，并使用与加工钻头同步移动的红外测量仪测量结构件最高点的坐标(X4,Y4,Z4)，再测量以此最高点沿X轴方向、Y轴方向的结构件的至少两个点在加工平台上的投影位置，投影点的坐标即为(X4,Y1)、(X4,Y2)、(X1,Y4)和(X2,Y4)中的任意至少两个；而后，在数控机床的加工系统中使虚拟的结构件同样的面的三个点位于同一平面上，找到此时虚拟结构件的虚拟最高点，将实际测量得到的最高点的坐标(X4,Y4,Z4)赋予虚拟最高点，然后选取任一投影点的坐标，沿着虚拟结构件的轮廓找寻能够对应的点，并使用其它投影点的坐标进行验证，验证完成后即可以将虚拟结构件与实物完全对应；最后将打孔点O的坐标(XO,YO,ZO)输入到数控机床内确定打孔点位置。

【专利技术属性】
技术研发人员：张友志，巨浩，张田野，
申请(专利权)人：江苏迈信林航空科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32