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《飛機(jī)大部件對(duì)接裝配過(guò)程中的干涉檢測(cè)技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、浙江大學(xué)機(jī)械與能源工程學(xué)院博士學(xué)位論文飛機(jī)大部件對(duì)接裝配過(guò)程中的干涉檢測(cè)技術(shù)研究姓名:張旭申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:博士專(zhuān)業(yè):機(jī)械制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師:柯映林20080601浙江大學(xué)博士學(xué)位論文摘要摘要針對(duì)飛機(jī)大部件裝配過(guò)程中的兩類(lèi)干涉問(wèn)題:蒙皮對(duì)接干涉問(wèn)題和互插裝配干涉問(wèn)題,論文提出一套面向?qū)嶋H裝配的干涉檢測(cè)方案。首先采用激光掃描儀掃描零部件獲得掃描數(shù)據(jù),通過(guò)掃描數(shù)據(jù)處理分析,從中提取關(guān)鍵特征或根據(jù)其重構(gòu)模型計(jì)算零部件的干涉情況,進(jìn)而指導(dǎo)后續(xù)的裝配處理。闡述了飛機(jī)裝配過(guò)程中干涉檢測(cè)所用到的模板定制技術(shù),并分析給出相關(guān)的基本理論。模板貫穿于論文的始終,根據(jù)CA
2、D模型定制而成,主要用于輔助特征提取以及簡(jiǎn)化干涉檢測(cè)過(guò)程。主要介紹了兩類(lèi)模板:邊特征模板和插配特征模板。提出基于統(tǒng)計(jì)特征的點(diǎn)云模型匹配技術(shù),即通過(guò)調(diào)整自由模型與固定模型的一個(gè)或多個(gè)對(duì)應(yīng)統(tǒng)計(jì)特征重合或一致來(lái)實(shí)現(xiàn)模型的匹配?;诮y(tǒng)計(jì)特征的模型匹配分為兩種情況:完全匹配和部分匹配。完全匹配是指統(tǒng)計(jì)特征能夠完全約束自由模型的六個(gè)自由度,一次匹配成功。部分匹配是指統(tǒng)計(jì)特征只能約束自由模型的部分自由度,需要進(jìn)一步處理才能完成模型匹配:交互調(diào)整自由模型未被約束的自由度,使得自由模型與固定模型達(dá)到視覺(jué)上的匹配,然后采用ICP算法精確匹配。兩種匹配方案穩(wěn)定、可靠,能夠
3、獲得全局最優(yōu)解。提出基于模板的點(diǎn)云邊特征提取方法。模板根據(jù)CAD模型定制而成,包括理論邊上的離散點(diǎn)以及邊在各點(diǎn)處的切矢。配準(zhǔn)模板與點(diǎn)云數(shù)據(jù),根據(jù)匹配后模板中每一離散點(diǎn)及對(duì)應(yīng)的切矢信息構(gòu)建平面,利用其對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)切片獲得二維截面數(shù)據(jù)。在每一截面數(shù)據(jù)中,以理論離散點(diǎn)為界將截面數(shù)據(jù)分為兩段,分別擬合這兩段數(shù)據(jù)為兩段曲線,其交點(diǎn)或切點(diǎn)即為實(shí)際的邊特征上的點(diǎn)。通過(guò)曲線擬合、截面優(yōu)化,不僅可以確切定位點(diǎn)云中的邊點(diǎn),而且可以插值求解點(diǎn)云中不存在的邊點(diǎn),保證了邊特征的提取精度。深入研究并提出了二維對(duì)稱(chēng)邊特征的提取技術(shù)。提出一種基于模板的大型部件對(duì)合插配干涉檢測(cè)方法。根
4、據(jù)插入特征與配合特征(統(tǒng)稱(chēng)插配特征)的CAD模型定制模板,匹配模板與掃描數(shù)據(jù),匹配后的模板作為重構(gòu)模型參與干涉分析。將插入特征離散為一系列垂直于裝配方向的平行截面,計(jì)算每一截面在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與配合特征的滲透深度、間隙以及干涉分界線,綜合所有截面的干涉情況構(gòu)成插配特征的干涉情況。該方法將三維求交測(cè)試問(wèn)題簡(jiǎn)化為二維問(wèn)題來(lái)處理,不僅能夠定量計(jì)算裝配件的滲透深度、間隙,而且能夠給出裝配件的干涉分布情況,據(jù)此定量指導(dǎo)后續(xù)的裝配處理。V浙江大學(xué)博士學(xué)位論文摘要針對(duì)飛機(jī)大部件對(duì)接過(guò)程中的兩類(lèi)干涉問(wèn)題:蒙皮對(duì)接干涉問(wèn)題及互插零部件干涉問(wèn)題,進(jìn)行飛機(jī)大部件對(duì)接干涉分析并
5、提出相應(yīng)的解決方案:修配處理、添加墊片或者重新調(diào)姿。通過(guò)計(jì)算給出建議性的修配量、墊片的厚度以及大部件的姿態(tài)偏差,為飛機(jī)大部件對(duì)接干涉問(wèn)題提供定量的指導(dǎo)方案??偨Y(jié)飛機(jī)裝配過(guò)程中的干涉檢測(cè)技術(shù),指出本文工作的主要特點(diǎn),并對(duì)未來(lái)的研究工作進(jìn)行展望。關(guān)鍵詞:飛機(jī)裝配,干涉檢測(cè),反求工程,掃描數(shù)據(jù),模板,邊特征,對(duì)稱(chēng),統(tǒng)計(jì)特征,匹配,干涉量,干涉分界面VI浙江大學(xué)博士學(xué)位論文AbstractAbstractTotheinterferenceproblemsofaircraftcomponentsassembly,thepaperproposesainterfe
6、rencedetectionschemeaboutpracticalassembly.Inthefirst,scantheassemblypartSUSingthelaserscanningtoacquirescanningdata.ThroughthescanningdatahandlingandanalysiS,thekeyfeaturesareextractedandtheinterferenceconditionsarecalculated.Thefollow-upassemblyhandlingiSguidedbythekeyfeature
7、sorinterferenceconditions.ThetechniqueandtheoryabouttemplateCUStomizingareStated.ThetemplateiSbaSiSofthepaperandCUStomizedaccordingtoCADmodel.ThetemplateiSusedtohelptoextractthefeaturesandSimplifytheinterferencedetection.ThetemplateiSincludingtwotypes:edgefeaturetemplateandasse
8、mblyparttemplate.AtechnologybasedonstatiSticalfeatures