基于MBD的数字化零件检测技术的探究

基于MBD的数字化零件检测技术的探究

航空工业哈飞

为了保证零件检测的质量,提高检测效率,根据飞机构件检测中对检测技术的要求,建立了基于MBD的数字化零件检测数据模型,在应用的过程中对其进行优化和完善,实现了检测数据模型的自动生成,可以在检测的过程中对零件的各项参数进行自动提取。基于MBD的数字化零件检测技术在应用的过程中提升了检测工作的自动化水平,保证飞机构件的质量,对飞机整体的应用效果和有效性提供了保障。

一、基于MBD的数字化零件检测模型

产品在不同阶段其特征也是不一样的,一般都可以分为设计特征。加工特征和检测特征。基于MBD的数字化零件检测技术在应用的过程中,不但可以将产品的各方面特征充分展示出来,还可以体现出产品的结构和检测工艺信息。

通过对飞机制造的分析和相关资料的查找,对飞机结构的检测模型进行了制定和完善。零件检测数据模型可以将飞机各个零件的相关数据检测出来,可以满足数据生成的要求。

二、基于MBD的数字化零件检测系统软件框架研究与实现

航空构件的种类比较多,结构类型也较为复杂。对典型飞机构件进行检测研究,对数字化零件检测技术在Catia影响下自动添加数据和生成数据,产品结构的各方面检测参数可以自动生成,也可以对检测的结果进行评估。想要保证研究效果,需要建立一套完善的软件框架,建立完善的软件系统体系结构,同时也确定好软件的工作流程。

1、检测模型的建设

MBD技术在飞机制造企业已经得到了广泛应用,提升了整体的数字化水平,可以将产品的特征和内容明确的表达出来。

三维模型可以将产品信息更加直观的展现出来,是生产信息、检验信息的主要载体,在二维工程图的基础上,几何信息可以更加详细的展示出来,同时也包含着产品尺寸、形位和应用材料等方面的信息。

检测工作在开展的过程中,可以将检测工艺、流程,应用的检测工具和检测路径等方面的信息融入到三维模型中,完善检测数模信息。每个企业在生产的过程中,都会结合企业自身的发展需求制定相关标准,各方面标准的定义比较随意,无法实现统一管理,这就不能满足MBD技术的应用要求。在目前的生产作业中存在着许多的问题,想要对这些问题进行处理,就一定要将产品的检测信息表达出来,在应用的软件系统中建立完善的数据模型。然后将检测信息融入到建立的数据模型中。在进行检测数据的添加时,不能对已生成的信息进行修改,只能对材料信息、产品公差等信息进行填写。

在对检测数据进行管理的过程中,主要是通过计算机系统对各方面信息进行管理,对于不同的对象,应用的方法也存在着较大的差异,主要有两种管理方法:一种是基于特征树的管理方法,另一种是基于层及层表过滤器的管理方式。CATIA主要是应用特征树管理方法,本文在进行研究的过程中也采用这种管理方式,这样可以将检测到的信息更好的融入数据模型中,而且也方便数据信息的分类和查询。

2、测量程序的自动生成

使用CATIACAA开发,针对曲面的轮廓度,根据三维标注中的几何公差自动在曲面上生成测量点集,并将测量点集转化为三坐标测量设备可以直接读取的DMIS格式,使用三坐标对自动生成的测量点进行测量。主要功能有:

(1)测量采样点的分布

工作人员可以根据相关指引,在产品上进行布点,确定好采样点的位置,保证分布均匀,可以降低误差测量的产生,在布点的过程中需要注意以下几个方面的内容:

①要实现采样点的均匀分布,采样点之间的距离也需要进行确定,将其控制在合理的范围内,尽可能缩小距离。

②采样点要分散开,可以覆盖产品表面,对每个部位的特征进行了解,这样可以提升检测结果的有效性。

③在分布采样点的过程中,要避免在孔洞区域和不能测量的区域进行布点。

④采样点要与表面边界保持一定的距离,避免采样过程中受到影响。

软件在应用的过程中采用了自适应特点,结合实际情况进行采样点的分布,在均匀分布的基础上,还会对产品的表面参数进行全面分析,了解各方面的数据信息,实现自适应,对采样点进行自动规划,确定好采样点的数量,根据产品的表面特征将其均匀分布在特征表面。在规划的过程中通过CAA对分布点进行检验,对于非连续性区域要进行有效规避。如果边的测量采样点数量超过5时,可以根据分布规格确定原始采样点,同时确定好步长,再根据步长对其他位置的采样点进行划分。但是边的表面会受到多种因素的影响,很容易出现孔洞,这就需要进行多次规划,对采样点进行自适应性划分,直到确定具体的分布点。

(2)测量数据的表达与输出

用户可以根据三坐标测量机所要求的格式将所需的点坐标与法矢值导入到文本文件中,并且能够依据DMIS语句格式,将数据生成测量程序。

DMIS在应用的过程中,可以实现测量设备和计算机设备之间的数据转换。对于不同的功能需求,系统设置了不同的关键词和字符输出形式,工作人员可以在计算机软件中进行相关信息数据的录入,就可以直接转换成测量设备语句,实现DMIS语句格式的自动生成。

3、自动评估检测结果

将三坐标测量机检测到的相关信息输入到软件系统中,对所有的数据信息进行评估,这样可以对零件检测数据进行判断,从而确定零件的各项参数是否合格,是否满足应用需求。

结语:保证零件检测质量和效率,对飞机结构的应用质量有所保障,基于MBD的数字化零件检测技术,在应用的过程中有效提高了零件的检测效率,检测方式比较简便。三坐标测量机的应用可以迅速掌握零件的相关数据,与以往应用的检测技术相比,优化了工艺流程,检测的精准度也得到了一定的提升,整体的应用优势较为明显,将其应用到飞机零件的检测工作中,有助于行业的进一步发展。

参考文献:

[1]陈靖乐.基于MBD的数字化检测工艺技术研究与应用[D].沈阳航空航天大学,2016.

[2]孙业翔.基于MBD的数字化检测工艺规划技术研究[D].沈阳航空航天大学,2016.

[3]佚名.基于MBD的检测工艺关键技术研究[D].沈阳航空航天大学,2017.

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