一种飞机装配件对接面间隙的测量方法技术

一种飞机装配件对接面间隙的测量方法，该装配件含有第一装配件和第二装配件，需要将第二装配件下表面贴合在第一装配件的上表面，第二装配件的上表面为气动外型面，以第一装配件的上表面作为固定装配面，在保证第二装配件上表面的气动外型面不变的情况下，测量第二装配件下表面与第一装配件上表面之间的间隙，根据装配件的理论模型，获取的第一装配件的上表面第一点集数据，获取的第二装配件的下表面第二点集数据；在计算机上将第一点集数据和第二点集数据统一到装配件的理论模型上，形成相同坐标系下的点集数据，分别计算出第一点集数据中所有测量点到第二装配件下表面的拟合面的距离值，形成第二装配件下表面与第一装配件上表面之间的间隙合集；根据测量的间隙合集，进行装配补偿。装配补偿。装配补偿。

【技术实现步骤摘要】
一种飞机装配件对接面间隙的测量方法


[0001]本申请涉及飞机装配技术，具体是一种飞机装配件对接面间隙的测量方法。

技术介绍

[0002]新一代飞机具有尺寸大、结构复杂、性能要求高的特点，这对飞机外形面装配公差的控制提出了非常高的要求，在飞机设计制造阶段，装配件之间面对面的装配连接数量巨大，为保证飞机外形精度，设计一般在此装配区留有间隙，以便于消除零件的厚度误差后，进行补偿，而面与面的装配连接，其间隙无法通过传统的工具去测量，若盲目的装配补偿或者不补偿都将直接影响到飞机的气动外形，容易造成外形超差，影响飞机的气动性能。因此，急需一种飞机装配件对接面间隙的测量方法，从而保证飞机装配件之间的间隙数值可测，为后续的装配提供补偿依据，保证飞机气动外形。

技术实现思路

[0003]本申请的目的是提供一种飞机装配件对接面间隙的测量方法，该方法能够满足飞机装配件面和面之间间隙数值的测量，为后续的装配提供补偿依据，从而保证飞机的气动外形。
[0004]为达到以上目的，本申请采取如下技术方案：
[0005]一种飞机装配件对接面间隙的测量方法，该装配件含有第一装配件和第二装配件，需要将第二装配件下表面贴合在第一装配件的上表面，第二装配件的上表面为气动外型面，以第一装配件的上表面作为固定装配面，在保证第二装配件上表面的气动外型面不变的情况下，测量第二装配件下表面与第一装配件上表面之间的间隙，已知装配件的理论模型，其特征在于包含以下内容：1)在第一装配件的上表面和第二装配件的下表面分别选择三个不在一条直线上的定位孔；2)利用三维扫描设备分别对第一装配件的上表面和第二装配件的下表面及其上的定位孔进行扫描，获取的第一装配件的上表面和其上定位孔边缘轮廓的三维点云数据，定义为第一点集数据，获取的第二装配件的下表面和其上定位孔边缘轮廓的三维点云数据，定义为第二点集数据；3)利用第一点集数据和第二点集数据中，各定位孔边缘轮廓点云数据采用最小二乘法将选取点拟合成圆，分别得到各定位孔的圆心点；4)在计算机上，将拟合形成的圆心点位置与各定位孔的理论位置重合，将第一点集数据和第二点集数据统一到装配件的理论模型上，形成相同坐标系下的点集数据，5)在计算机上，利用统一坐标系下的第二点集数据拟合出第二装配件下表面的拟合面，6)在统一坐标系下，选取第一点集数据中一个测量点，计算第一点集数据中测量点与第二装配件下表面的拟合面之间的距离值，即为该测量点处的装配间隙数值；7)按照步骤6)，分别计算出第一点集数据中所有测量点到第二装配件下表面的拟合面的距离值，形成第二装配件下表面与第一装配件上表面之间的间隙合集；8)根据测量的间隙合集，进行装配补偿。
[0006]所述的飞机装配件对接面间隙的测量方法，其特征在于，在步骤6)和步骤7)中，计算第一点集数据中测量点与第二装配件下表面的拟合面之间的距离值时，在统一坐标系
下，选取第一点集数据中一个测量点，沿着第一装配件上表面理论法线，搜索法线与第二装配件下表面的拟合面相交的点，计算第一点集数据中测量点与该交点之间的距离值，即为该测量点处的装配间隙数值。
[0007]本申请的优点在于能够快速、准确地测量计算出装配件面和面之间的间隙数值，为飞机后续装配提供补偿数据支持，进而保证飞机的装配精度。
[0008]以下结合实施例附图对本申请做进一步详细描述。
附图说明
[0009]图1是飞机襟翼盒段与前缘对接装配模型示意图；
[0010]图2是第一装配件上表面示意图。
[0011]图3是第一装配件的上表面第一点集数据。
[0012]图4是第二装配件下表面示意图。
[0013]图5是第二装配件的下表面第二点集数据。
[0014]图6是第一装配件上表面与第二装配件下表面在某一测量点的间隙值示意图。
[0015]图中编号说明：1第一装配件、2第二装配件、3间隙、4定位孔、5第一点集数据、6第二点集数据、7第二装配件下表面的拟合面、8法线。
具体实施方式
[0016]下面将以飞机襟翼装配为例，结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的描述。
[0017]襟翼装配时，先形成盒段组件，在此基础上安装前缘及盒段上蒙皮，在安装盒段上蒙皮时，盒段上蒙皮与带板处为面对面接触。带板即为第一装配件1，上蒙皮为第二装配件2。按照襟翼理论模型，设计在第一装配件1与第二装配件2之间留有补偿间隙0.4mm，需要将第二装配件2下表面贴合在第一装配件1的上表面，第二装配件2的上表面为气动外型面，以第一装配件1的上表面作为固定装配面，在保证第二装配件上表面的气动外型面不变的情况下，测量第二装配件2下表面与第一装配件1上表面之间的间隙3，方便测量后进行补偿处理。
[0018]具体做法如下：
[0019]1)选取定位孔：在第一装配件1的上表面和第二装配件2的下表面分别选择三个不在一条直线上的定位孔4；
[0020]2)获取装配件点云数据：利用三维扫描设备分别对第一装配件1的上表面和第二装配件2的下表面及其上的定位孔4进行扫描，获取的第一装配件1的上表面和其上定位孔边缘轮廓的三维点云数据，定义为第一点集数据5，获取的第二装配件2的下表面和其上定位孔边缘轮廓的三维点云数据，定义为第二点集数据6；
[0021]3)获取定位孔圆心点：在计算机上，利用第一点集数据5和第二点集数据6中，各定位孔4边缘轮廓点云数据采用最小二乘法将选取点拟合成圆，分别得到各定位孔4的圆心点；
[0022]4)统一坐标系：在计算机上，将拟合形成的圆心点位置与各定位孔的理论位置重合，将第一点集数据5和第二点集数据6统一到装配件的理论模型上，形成相同坐标系下的
点集数据；
[0023]5)生成拟合面：在计算机上，利用统一坐标系下的第二点集数据6拟合出第二装配件下表面的拟合面7；
[0024]6)计算间隙数据：在统一坐标系下，选取第一点集数据5中一个测量点，沿着第一装配件1上表面理论法线8，搜索法线8与第二装配件2下表面的拟合面相交的点，计算第一点集数据5中一个测量点与该交点之间的距离值，即为该测量点处的装配间隙3；
[0025]7)计算装配件的间隙合集：分别计算出第一点集数据中所有测量点到第二装配件下表面的拟合面的距离值，形成第二装配件下表面与第一装配件上表面之间的间隙合集；
[0026]8)最后根据测量的间隙合集，进行装配补偿。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞机装配件对接面间隙的测量方法，该装配件含有第一装配件和第二装配件，需要将第二装配件下表面贴合在第一装配件的上表面，第二装配件的上表面为气动外型面，以第一装配件的上表面作为固定装配面，在保证第二装配件上表面的气动外型面不变的情况下，测量第二装配件下表面与第一装配件上表面之间的间隙，已知装配件的理论模型，其特征在于包含以下内容：1)在第一装配件的上表面和第二装配件的下表面分别选择三个不在一条直线上的定位孔；2)利用三维扫描设备分别对第一装配件的上表面和第二装配件的下表面及其上的定位孔进行扫描，获取的第一装配件的上表面和其上定位孔边缘轮廓的三维点云数据，定义为第一点集数据，获取的第二装配件的下表面和其上定位孔边缘轮廓的三维点云数据，定义为第二点集数据；3)利用第一点集数据和第二点集数据中，各定位孔边缘轮廓点云数据采用最小二乘法将选取点拟合成圆，分别得到各定位孔的圆心点；4)在计算机上，将拟合形成的圆心点位置与各定位孔的理论位置重合，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王望，张誉，郑炜，
申请(专利权)人：中航西安飞机工业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：