飞机零件检测与质量控制

飞机零件检测与质量控制

栾景佳,邹爽

哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 黑龙江哈尔滨市150060

摘要：由于飞机零件的数量较多，同时对于零件的形状和结构也极其复杂。对于飞机复杂零件的加工工序较多，对于生产质量有较高的精度要求，从而导致加工质量控制存在一定的难度。本文介绍了飞机零件检测与质量控制系统的特点，阐述了质量检测控制系统的实现方法和关键技术，从而探讨飞机产品质量检验控制过程中的计算机辅助管理的途径，保证飞机工装零件的质量安全。

关键词：零件检测；加工；质量控制

一、飞机零件检测与质量控制的特点

对于飞机零件生产是以单件、中小批量生产的，工艺十分的复杂，零部件的数量和种类很多，另外现在普遍存在的问题就是飞机零件转包产品国别多、项目多，导致零件的质量数据管理十分的困难，对另I安检验数据涉及生产的全过程，使得产品数据很多，这些数据在生产时随着原材料入厂、零件加工、装配到包装发运逐渐生成的，从器材的入厂、产品的生产、产品的交付到售后服务，会遇到很多不同的质量问题，质量检验对零件，过程和服务的特性进行检查、测量、实验、计量，在进行生产的时候零件会受到人、机、料、法、环境等很多因素的影响，导致产品的质量出现波动，所以在对生产过程中的原材料、外购件、外协件、毛料、半成品、成品及包装等生产环节和生产工序进行质量检验，并且进行严格把关。这样才能实现不合格原材料不投产、不合格的半成品不转工序、不合格的零件不装配、不合格的产品不出厂。对于原有的手工统计分析、查询、存档等工作，费时费力，有时甚至会出现数据丢失、填写不正确、不一致等问题，质量信息不能得到快速的反馈，为了提高产品的质量，就需要开发质量检验系统，来实现零件的质量检测管理。

二、飞机复杂零件的质量控制

对于飞机复杂零件的加工验证机制需要基于外部约束和内部控制。在加工生产操作人员的疏忽是影响零件质量的因素之一，因此建立检验机制，并为人员提供监督和提醒，以减少人员的操作失误。积极参与飞机复杂零件加工管理，通过内外部控制，达到提高飞机复杂零件精度及质量的目标，更好地保证加工质量符合设计标准要求。在数控加工中，技术应用的内容更具体，加工工艺规划更精细，同时加工范围更广。因此，基于飞机复杂零件的特性，对于流程的优化可以减少加工工作量，避免了零件误差造成的材料浪费。在加工中，加工方案的合理性对加工质量影响很大，同时也决定了整个飞机复杂零件的加工水平。因此，在改进实际编程中，需要使用绝对坐标编程，减少飞机零件加工中的累积误差，保证加工数据及相关参数的精度，以此来更好的优化加工工序。确保编程在实际加工中更易理解，对于工具使用路径更顺畅。需要对工件结构中的轮廓进行合理、适当的修改，移动公差区域，以完成公差的转换。地使用检查点返回命令，消除系统中存在的误差，达到提高飞机复杂零件加工质量，以此来达到提高加工精度的目的。

三、飞机工装零件智能化检测主要是检测特征识别

为了提高CAIP系统的灵活性，有效扩大其识别特征，满足不同领域、用户和部件特征识别的需要，我们构建了一个相对独立于应用领域的形状特征定义框架，并提出了一种统一的算法通常，形状特征可被视为由多个特征元件组成，每个元件可被视为由多个特征曲面组成。特征定义框造型特征的特征面主要由统一造型组成，并且必须满足约束。此框架主要由属性向量、南方特征曲面的拓扑和几何关系矩阵、多个特征截面的属性约束和几何参数约束组成。特征面的陡峭坡度矢量主要用于形成零部件和定义特征的零部件的排列顺序，以及确定零部件特征面的数量和特性。特征识别主要由三个步骤组成:分析零件曲面属性、检查特征实例结构和检查特征实例。透过分析零件面属性，您可以有效地从所有零件面筛选每个特征组合的潜在组合面。这些潜在曲面可以满足每个组件特征曲面的属性和几何参数约束。

功能识别检测后，飞机、机床零件智能检测规划的关键是测量点的智能分布，测量点的数量和位置的确定主要取决于三个因素:(1)公差。当工件区域具有较高的公差时，需要大量测量点。当工件区域公差较低时，需要的测量点较少。(2)处理精度。当工件区域的加工精度较高时，需要的测量点较少。当工件区域的加工精度较低时，需要更多测量点。(3)测试结果的可信度。当工件区域的可靠性较高时，需要大量测量点；当工件区域的置信度较低时，需要较少的测量点。特征中的每个形状特征和零件在公差、加工精度和工艺方面都有不同的要求。如果没有特殊或独特的零件，则在整个零件上按统一标准分布点可能会导致点数增加，并且大量浪费测试资源。因此，应通过分层抽样来分配测量点。零件是根据公差、特征类型等因素按区域划分的。在每个区域测量的点的分布是基于合理的标准。为此，我们建立了检测知识模型和知识库，并在此基础上提出了智能积分分配方法。识别检测特征后，知识库中的检测知识会根据特征类型、公差和信任度等因素自动引用，然后智能地指定测量点。

智能分布测量点后，需要分析测量点的辅助功能。测量点的可访问性是指探测器尖端在限定区域内与测量点接触的能力，但条件是测量机的三坐标驱动因素，如探测器、探测器等，则不会与测量环境中的障碍物相碰撞。为了分析测量点的可达性，首先必须分析探针的尖端类型，以便迅速消除无法到达的方向；然后执行交叉操作，以确定探针尖是否与障碍物相碰撞。最后，计算最小距离是为了准确判断测量机器的其他运动元件中是否存在障碍物。测量点的协助工具分析可提供测量点的精确测量方向。在此基础上，确定测量点的测量方向可以最大限度地减少测量方向总数，从而减少在实际测量的中间进行测量角度更改的次数，并进一步缩短测量时间。因此，使用混合优化算法优化测量方向。该算法结合了融合算法和改进的模拟退火算法，首先使用融合算法在同一测量方向上合并测量点，从而大大减小了问题的范围，然后使用模拟退火算法优化最小测量方向的选择。
四、CAIP系统的优点及发展前景

对于这种飞机零件智能化检测规划原型系统，客户可以自定义形状特征及检测知识并存入检测知识库，系统可以使用统一的特征识别算法自动识别用户自定义的任意类型的形状特征，并且使用检测知识进行自动的采样点分布和测量方向选择工作，最终生成测量程序，控制坐标测量机自动完成工件检测，这一系统对飞机结构件的大型复杂零件检测复杂形状特征及拓展形状特征检测范围有积极的作用，并已经得到广泛的应用，有效的提升飞机零件检测规划的自动化和智能化程度及检测规划和实际测量的效率，有效的缩短飞机的严重周期、降低研制成本，是未来飞机零件检测与质量控制的重要手段。

结语：

对于飞机零件检测与质量控制系统已经得到了广泛的应用，实现了制造过程中的质量控制，质量工程要求管理，不合格品与纠正措施管理、生产过程控制、产品质量信息统计与档案管理等功能，有效的实现了质量信息传递、查询、动态跟踪和统计分析管理，实现了质量信息的综合集成，这一系统表现零件的结构设计的合理性、功能齐全、符合飞机零件质量检验的实际特点，对航空业的发展有着积极的作用。
 

参考文献：

[1]王雪娟．飞机零件智能化检测规划关键技术研究[J]．工业b，2019，(34)

[2]张川．飞机钣金特征数字化检测预处理技术研究[D]．南京：南京航空航天大学

[3]赵雪娟.浅谈飞机及其工装零件智能化检测规划关键技术研究.2020.