本发明专利技术公开了一种基于飞机部件加工用工装的加工基准确定方法，涉及飞机装配技术领域，步骤S1：前期准备：搭建飞机部件加工用工装，工装顶部两侧分别设置有三个工艺孔；步骤S2：获取工艺孔孔心数据；步骤S3：建立参考坐标系Z平面；步骤S4：建立参考坐标系Y轴线；步骤S5：建立参考坐标系原点；步骤S6：建立实测数据参考坐标系；步骤S7：建立理论数据参考坐标系；步骤S8：参考坐标系对齐；步骤S9：确定飞机部件加工基准；本发明专利技术可适用于飞机部件加工的加工基准确定，且能够快速准确地确定飞机部件与机床坐标系、机床坐标系与飞机坐标系之间的关系。系。系。
【技术实现步骤摘要】
一种基于飞机部件加工用工装的加工基准确定方法
[0001]本专利技术涉及飞机装配
，具体涉及一种基于飞机部件加工用工装的加工基准确定方法。
技术介绍
[0002]飞机部件加工是指采用大型多轴联动数控机床对飞机部件进行数控加工，飞机部件加工虽然形式与传统数控加工类似，却也存在许多差异，这其中最重要的是就是加工基准的确定。
[0003]传统的零件数控加工常规步骤是找平
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找直
‑
定原点，其基准通常为零件上已有特征或者毛坯加工后的局部特征，零件最终制造状态与毛坯初始状态关联性不大，对于零件加工来讲，这些方法简便、快速、有效；而对于飞机部件加工，由于制造误差、装配误差、结构变形等因素影响的积累，部件加工实质上是理论加工信息反映到飞机实际状态上，如果仍按照传统的数控零件基准建立方法进行操作，部件的找平找正工作由于飞机部件尺寸的限制几乎不可能，同时制孔孔位的准确性也难以保证，基准建立的效率和准确性都会大打折扣。因此亟需设计一种适用于飞机部件加工的加工基准确定方法，该方法应当能够快速、准确地确定飞机部件与机床坐标系，机床坐标系与飞机坐标系之间的关系。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种基于飞机部件加工用工装的加工基准确定方法，以达到针对飞机部件加工可快速准确地确定其加工基准的作用。
[0005]为解决上述的技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种基于飞机部件加工用工装的加工基准确定方法，包括以下步骤：步骤S1：前期准备：搭建飞机部件加工用工装，飞机部件加工用工装顶部两侧分别设置有三个工艺孔，通过飞机部件加工用工装将飞机部件装夹固定好，然后将飞机部件加工用工装及飞机部件整体吊转至多轴联动数控机床中；步骤S2：获取工艺孔孔心数据：获取六个工艺孔孔心实测数据并记为，一侧的工艺孔孔心点分别记为、、，另一侧的工艺孔孔心点分别对应并记为、、，获取实测孔心点对应的理论数据并记为；步骤S3：建立参考坐标系Z平面：基于六个工艺孔孔心实测数据建立平面，使六个点到平面距离的平方和最短；步骤S4：建立参考坐标系Y轴线，具体包括以下步骤：步骤S41：创建实测工艺孔孔心点和的中点，创建实测工艺孔孔心点和的中点，创建实测工艺孔孔心点和的中点；步骤S42：创建和的中点，创建和的中点，创建通过、两点的直线；步骤S43：创建直线在平面上的投影直线；步骤S5：建立参考坐标系原点：创建和的中点，创建点在平面上的投影点
为；步骤S6：建立实测数据参考坐标系：创建基于工艺孔孔心实测数据的参考坐标系，为原点，X轴为平面内通过点且垂直于直线的轴线，+X方向为指向方向，Y轴为直线，+Y方向为指向方向，Z轴根据X轴和Y轴按右手定则确定；步骤S7：建立理论数据参考坐标系：基于理论数据，重复步骤S3至步骤S6建立理论数据参考坐标系；步骤S8：参考坐标系对齐：将机床坐标系C
m
作为参考坐标系的元素，将飞机坐标系C0作为参考坐标系的元素，将参考坐标系和进行对齐，进而建立机床坐标系C
m
和飞机坐标系C0之间的转换关系，记飞机坐标系C0到机床坐标系C
m
之间的转换关系矩阵为；步骤S9：确定飞机部件加工基准：利用步骤S8中获得的转换关系矩阵，以机床坐标系原点作为飞机部件的部件加工坐标系原点，开展飞机部件加工任务，将飞机坐标系下连接孔的孔位记为，法矢记为，转换到机床坐标系中，获取加工基准点的孔位为，计算式如下：；。
[0006]优选地，在步骤S2中，获取六个工艺孔孔心数据时，使用多轴联动数控机床具备的在线测量探头进行测量。
[0007]优选地，在步骤S2中，所述工艺孔孔心为工艺孔轴线与工艺孔孔口平面的交点，孔口平面利用在线测量探头在孔口外平面内采集4个点进行拟合，其中采集点到最佳孔缘的距离为5
‑
10mm，孔轴线在孔内壁分2层每层采集4个数据点进行拟合。
[0008]优选地，在步骤S6中，所述右手定则为：以右手握住Z轴，当右手的四指从正向X轴以π/2角度转向正向Y轴时，大拇指的指向即Z轴的正向。
[0009]优选地，飞机部件加工用工装包括工装托架，工装托架两侧分别设置有第一支架和第二支架，工装托架上设置有多个位于第一支架和第二支架之间的调节支撑架，调节支撑架用于支撑飞机部件，第一支架和第二支架上均设置有多个接头定位器，第一支架和第二支架均通过对应接头定位器连接飞机部件，第一支架和第二支架顶部均对应设置三个工艺孔。
[0010]优选地，调节支撑架包括设置在工装托架的螺柱，螺柱上螺纹套设有调节螺母，螺柱上活动套设有位于调节螺母上方的活动套，活动套顶部设置有弹性支撑垫，弹性支撑垫与活动套之间为万向副连接。
[0011]优选地，接头定位器包括连接在第一支架或第二支架上的基体，基体连接有位移传感器，位移传感器连接有叉耳接头，叉耳接头用于连接飞机部件的外伸接头，叉耳接头与飞机部件的外伸接头之间设置有定位销，定位销一端设置有止动销。
[0012]优选地，第一支架和第二支架顶部均设置有三个凸台，工艺孔开设在对应凸台内，工艺孔内均设置有衬套。
[0013]优选地，第一支架和第二支架顶部均设置有多个吊环。
[0014]优选地，所述步骤S1具体包括：步骤S11：在部件装配阶段，飞机部件定位装配后，利用接头定位器将飞机部件连接在第一支架和第二支架之间；
步骤S12：采用多个零点定位器将第一支架和第二支架连接在工装托架顶部，锁紧零点定位器；步骤S13：调节工装托架上的调节支撑架来支撑住飞机部件；步骤S14：利用第一支架和第二支架上的吊环，将飞机部件加工用工装及飞机部件整体吊转至多轴联动数控机床中。
[0015]本专利技术的有益效果体现在：1、本专利技术针对飞机部件加工及装配搭建了一种全新的飞机部件加工用工装，满足飞机部件加工需求，能有效固持飞机部件，保证基准可靠传递，同时基于该工装，提出了一种全新的适用于飞机部件加工的加工基准确定方法，该方法能够快速、准确地确定飞机部件与机床坐标系，机床坐标系与飞机坐标系之间的关系，通过得到的加工基准点孔位的计算式可科学高效地获取加工基准数据，在飞机装配领域具有较好的指导意义。
[0016]2、本专利技术所提出的基准确定方法原理简单直观、可操作性好，可适用于目前主流的CAD软件，无需开发专用模块，且本专利技术方法可适用于其他类似需要加工但又无法找到可靠基准的数控加工场景，可保证制孔孔位基准建立的效率和准确性，通用性好。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0018]图1为本专利技术提供的一种基于飞机部件加工用工装的加工基准确定方法的流程示意图；图2为本专利技术搭建的飞机部件加工用工装的结构示意图；图3为本专利技术中飞机部件加工用工装运用时的结构本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于飞机部件加工用工装的加工基准确定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：前期准备：搭建飞机部件加工用工装，所述飞机部件加工用工装顶部两侧分别设置有三个工艺孔，通过飞机部件加工用工装将飞机部件装夹固定好，然后将飞机部件加工用工装及飞机部件整体吊转至多轴联动数控机床中；步骤S2：获取工艺孔孔心数据：获取六个工艺孔孔心实测数据并记为，一侧的工艺孔孔心点分别记为、、，另一侧的工艺孔孔心点分别对应并记为、、，获取实测孔心点对应的理论数据并记为；步骤S3：建立参考坐标系Z平面：基于六个工艺孔孔心实测数据建立平面，使六个点到平面距离的平方和最短；步骤S4：建立参考坐标系Y轴线，具体包括以下步骤：步骤S41：创建实测工艺孔孔心点和的中点，创建实测工艺孔孔心点和的中点，创建实测工艺孔孔心点和的中点；步骤S42：创建和的中点，创建和的中点，创建通过、两点的直线；步骤S43：创建直线在平面上的投影直线；步骤S5：建立参考坐标系原点：创建和的中点，创建点在平面上的投影点为；步骤S6：建立实测数据参考坐标系：创建基于工艺孔孔心实测数据的参考坐标系，为原点，X轴为平面内通过点且垂直于直线的轴线，+X方向为指向方向，Y轴为直线，+Y方向为指向方向，Z轴根据X轴和Y轴按右手定则确定；步骤S7：建立理论数据参考坐标系：基于理论数据，重复步骤S3至步骤S6建立理论数据参考坐标系；步骤S8：参考坐标系对齐：将机床坐标系C
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作为参考坐标系的元素，将飞机坐标系C0作为参考坐标系的元素，将参考坐标系和进行对齐，进而建立机床坐标系C
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和飞机坐标系C0之间的转换关系，记飞机坐标系C0到机床坐标系C
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之间的转换关系矩阵为；步骤S9：确定飞机部件加工基准：利用步骤S8中获得的转换关系矩阵，以机床坐标系原点作为飞机部件的部件加工坐标系原点，开展飞机部件加工任务，将飞机坐标系下连接孔的孔位记为，法矢记为，转换到机床坐标系中，获取加工基准点的孔位为，计算式如下：；。2.根据权利要求1所述的一种基于飞机部件加工用工装的加工基准确定方法，其特征在于，在步骤S2中，获取六个工艺孔孔心数据时，使用多轴联动数控机床具备的在线测量探头进行测量。3.根据权利要求2所述的一种基于飞机部件加工用工装的加工基准确定方法，其特征在于，在步骤S2中，所述工艺孔孔心为工艺孔轴线与工艺孔孔口平面的交点，孔口平面利用在线测量探头在孔口外平面内采集4个点进行拟...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈清良，勾江洋，刘元吉，陈雪梅，骆金威，舒阳，冯若琪，潘雨，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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