对飞机钣金零件的数控检测技术分析

对飞机钣金零件的数控检测技术分析

赵雪松

陕西飞机工业有限责任公司

摘要：钣金零件作为飞机中重要零件之一，有着十分重要的作用。在体型较大的飞机当中，有着许许多多的钣金零件，若是这些零件自身存在着质量问题，那么会影响飞机的整体质量，对飞机的飞行安全造成不可预估的后果，更有甚者还会造成机毁人亡的悲剧。因此，对飞机钣金零件进行数控检测是极为重要的，同时也是飞机整体性能的重要保障。在本文中，为了有效提高对飞机钣金零件数控检测的效率，对其检测技术进行分析。

关键词：飞机钣金零件；数控检测；技术

1. 飞机钣金零件数控检测技术应用的必要性

钣金零件是飞机的重要元件之一，人们在生产飞机钣金零件时，需要用到拉形模和压弯模之类的模胎，在制作钣金零件时所用到的模胎大多都是通过模线样板生产而成，由此一来，人们在对飞机钣金零件进行数控检测时，往往都是依据模线样板加工的，再将初步加工好的飞机钣金零件粘贴到模胎上，之后，人们再测量钣金零件的误差，若是没有误差或是误差极小，则为合格产品。人们在利用这个方法检测飞机钣金零件时，其中需要较多的中间步骤，在诸多的步骤当中，人为无法对其进行科学有效地控制，诸多步骤当中的误差不断地积累，最终会对检测结果的准确性造成较大的影响。除此之外，人们所用的模线样板也会存在着些许错误，且这些错误极难发现，飞机钣金零件都是根据模线样板制作而成，而且人们只有在零件装配不协调时才会发展模板样板的错误，错误发现的时间较晚，也会对钣金零件的质量产生较大的影响，所以，传统钣金零件检测技术已经不再适用了，需要一种全新的检测技术，来保证飞机钣金零件的质量，现今，随着信息技术不断发展进步，一些飞机钣金零件是通过CATIA系统进行三维建模设计完成的，所制成的模型数据会存放在计算机系统当中，因此，人们可以利用数控检测技术，对飞机钣金零件进行检测，既能够提升检测的效率，还可以保证检测的精度，所以，在飞机钣金零件的检测工作当中，数控检测技术是非常重要的。

2. 钣金零件检测主要原理介绍

当前，我国科学技术发展十分迅速，并已经实现了针对于CATIA系统的二次开发。通过对CATIA系统进行二次开发，人们在对飞机钣金零件的检测工作当中可以采用三维模型检测技术。换言之，飞机钣金零件的数控检测主要是通过CATIA系统实现的，主要利用了CATIA系统对钣金零件的相关特征进行三维扫描。人们通过对钣金零件进行三维扫描可以得到钣金零件的各项数据，相关技术人员通过分析各项数据，来判断飞机钣金零件是否合格。一般情况是技术人员先将飞机的钣金零件放置到三维扫描仪前面，通过三维扫描仪获取钣金零件的各项数据，再将数据与预想的理论模型进行对比，此外，还需要将飞机钣金零件的曲面和预想的零件曲面进行对比，查看二者是否吻合。在此，技术人员在对二者进行比较检测的过程当中，还需要格外注意每个模型的曲面是否都能够与实际钣金零件的曲面相吻合，随后，在依据零件的制造标准，来判定是否属于合格产品之列。通常情况下，对飞机钣金零件的数控检测技术主要有四个步骤：首先，技术人员要先准确提取出完整的飞机钣金零件的各种特征，将飞机钣金零件置于三维扫描仪之前，通过对零件进行三维扫描，获得零件的数据信息。此外，在获得钣金零件的各项数据信息之后，设计人员便可以依据其实际情况，设计出最为完整的钣金零件，并对这些零件的信息进行整合，之后，设计人员再将标注所得的信息放置到三维模型当中，在制造完毕之后，还需要得到反馈结果，并将这些结果告知客户。

3. 浅析三维扫描技术

三维扫描技术作为一种新型的技术，融合了机、光和计算机等技术，实现对物体的外形、特征等信息的获取。三维扫描技术与其他技术相比较而言，有着较高的便捷程度，较高的准确率，因此，工作的效率也会大幅度的提高。技术人员通过利用三维扫描技术对飞机钣金零件进行分析，可以准确的获取飞机钣金零件的各项数据和其他相关的特征，比如三维坐标、三维立体模型等。在对飞机钣金零件扫描完毕之后，技术人员可以用通过使用计算机技术比较模型与实际零件相比较，从而达到减小三维扫描的误差，以免出现比较模型和实际零件出入较大的现象。设计人员在检测的过程当中，若是检测一些透明或是反光的物体，人们可以在其表面涂上一些粉末状的物体，促进检测工作的有效开展。若是对于一些体积较小且价格较高的零件，技术人员好需要将V型模型应用到成品当中，在对其进行检测时，确保每一个飞机钣金零件都可以被检查到。若是所检测的飞机钣金零件的体积十分细小，技术人员为了能够提高钣金零件的检查结果，可以将其放置在黑色板子上开展检测工作。

4. 飞机钣金零件的检测方法分析

1. 选择合理的对其方法

人们在查看三维光学扫描仪检测报告之后，需要利用数控检测方法对钣金零件的设计模型和成品模型进行分析和比较，并从中找到不同之处。首先，在比较时，需要先将两个模型相互对齐，比如利用模型对齐、手工对齐、坐标对齐以及特征对齐等方法，在对比过程当中，人们需要考虑钣金零件的特点与设计要求。人们如果利用模型特征对齐的方式，需要先对模型的特征进行选择，并严格按照飞机钣金零件检验规范给出的数据，在计算机系统当中进行设计。之后再利用图像对比软件，将钣金零件的三维模型和所设计的模型放置到同一个坐标系当中，并以设计模型当作参照物，检测物为成品模型，由此一来，一个三维对比模型便形成了。如果还需要检验飞机钣金零件的细节，则还必须让界面进行二维对齐。

2. 采用最佳拟合

人们在开展飞机钣金零件检测工作时，如果采用了模型坐标对齐方法，就势必会涉及到有关坐标建立的问题，再者，飞机上的钣金零件没有定位孔，此外，在CATIA系统当中找到与设计模型相关的定位孔也是十分困难的，所以，为了能够有效地解决这个问题，人们在对飞机钣金零件检测时，可以利用最佳拟合的方式，对飞机钣金零件进行检测。此外，人们还会利用到双曲度钣金零件，这些零件的形状十分不规则，在对这些形状不规则的零件进行检测时，人们需要先检测钣金零件曲面上的两个三维法向孔，之后，人们再将飞机钣金零件固定到形胎上，在零件上任意一个位置定位一个孔位，将这个孔位和三维法向孔连接构成一个平面，再把两个法向孔连接起来，作为X轴，将其中的一个法向孔视为原点，由此一来，便可构成一个三维直角坐标系，对飞机钣金零件的孔位以及外形进行检测分析。

3. 检测实例

在此，主要将飞机钣金零件外形检测作为实例，进行数控检测技术分析。针对于飞机钣金零件外形检测，人们可以检测钣金零件曲面上的任意一点。此外，钣金零件的四周有许许多多这样的点，这些点也可以被视为任意检测的部位。再者，人们在利用CATIA系统对飞机钣金零件进行检测时，还需要利用被测零件和成品所对应的点，构成坐标系。在点与零件设计模型重合之后，便可以检测出各点之间的差异。最后，人们还需要检测飞机钣金零件的误差情况，查看这些误差是否在允许范围之内，来评判这些钣金零件是否合格。

结语：综上所述，人们在对飞机钣金零件的检测过程时，可以利用数控检测技术，此项技术不仅检测速度快，且其精度相比较于传统检测技术而言也更高。在实际检测过程当中，人们需要合理选择模型的对齐方式，并利用最佳拟合的方法建立坐标系，最大程度上提高数控检测结果的准确程度，保障钣金零件的数控检测结果。

参考文献：[1]李淑萍,李环,刘月珠.飞机钣金零件的数控检测技术[J].计量技术,2003(12):38-39.

[2]马列.浅议飞机钣金零件的数控检测技术[J].山东工业技术,2016(13):47.DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.041.

[3]严春玲.浅议飞机钣金零件的数控检测技术[J].通讯世界,2016(01):246-247.