一种基于CAD的翼类曲面误差检测方法

刘子路， 张 俐， 郑国磊

（北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京 100191）

机翼作为为飞机提供升力的重要部件，其外形准确度关系到飞机是否具有良好的气动升力和阻力特性，以及具有良好的稳定性。因此机翼型面误差检测是翼类部件装配过程中控制其装配质量的关键环节之一。

目前国外航空制造领域在装配过程中已经大量采用非接触式光学测量、定位技术及设备进行飞机部、段件的精准装配[1]。而国内航空制造企业，大尺寸部件型面的装配误差检测基本上仍采用的是传统的样板检测方式，这种检测方法存在着，对机翼曲面型值偏差和波纹度的检测精度较低；只能对某一特定型号部件进行检测，缺乏柔性，成本较高；检测结果为模拟量数据，不便于在装配过程中进行实时精确的装配调整等问题。

有鉴于此，本文针对机翼部件研究了一种基于CAD模型的机翼外形曲面误差检测与计算方法，通过该方法可以较快速地获得机翼零部件的曲面型值偏差，为零部件装配过程中的调整提供依据。

1 原理概述

在现代飞机制造中，飞机设计都是通过数字化设计来完成的，通过设计模型可以获得机翼的理论外形曲面。数字化装配过程中，使用激光跟踪仪和激光扫描仪可以得到机翼曲面的实测点云数据。利用装配基准点对理论曲面和实测点云拟合而成的测量曲面进行配准，进行误差计算获得结果即为装配误差。本文提出了一种计算点云中到理论曲面上指定点的距离最小的点，并将该最小距离到曲面上指定点处法矢方向投影长度作为曲面误差的曲面误差计算方法。……