[发明专利]一种用于飞机复杂结构件的碎面缺陷自动识别与修正方法

说明书

技术领域

本发明涉及航空制造中的飞机复杂结构件数控加工制造领域，具体来说，是一种用于飞机复杂结构件的碎面缺陷自动识别与修正方法。

背景技术

在现代飞机设计中，为满足高性能的要求，广泛采用性能优越的整体结构件，飞机整体结构件数模表面通常具有数以千计的拓扑面，包含大量的几何与拓扑信息。虽然各曲面的几何类型相对简单，但由于不规范的设计过程、系统异构和格式转换、外形及设计意图需要等种种原因，使得模型中存在诸多曲面缺陷问题。这些缺陷问题将严重影响到自动编程系统中特征识别结果的正确率。因此，在特征识别之前，亟需对零件数模中可能存在的各类曲面缺陷进行预处理。其中，碎面是曲面常见的缺陷之一，飞机复杂结构件的碎面缺陷自动识别与修正方法可以有效解决曲面存在碎面缺陷这一问题。

现有的人工修正存在如下不足：

⑴耗时长；

⑵可靠性差；

⑶某些碎面无法识别，难以保证模型质量。

发明内容

针对现有方法中存在的问题，本发明提出一种用于飞机复杂结构件的碎面缺陷自动识别与修正方法，实现对飞机复杂结构件设计数模中碎面缺陷的自动识别与修正。该方法为保证零件数模的正确性、合理性和规范性发挥了重要的作用，是保证零件快速、有效加工的重要保证。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

1)碎面自动识别；2)碎面自动修正。

所述步骤1)碎面自动识别流程包括：⑴常见碎面描述与分类：①形状规则且排列分布有规律；②形状不规则但排列分布有规律；③形状不规则且排列分布也无规律；

⑵常见碎面缺陷定义：①基础理论描述；②碎面缺陷、碎面、碎边定义；

⑶碎面缺陷识别：①邻接图构建；②边属性计算；③面属性计算。

所述步骤2)碎面自动修正流程包括：

⑴二次曲面构造：①圆柱面构造；②圆锥面构造；③球面构造；④圆环面构造；

⑵Nurbs曲面：①近似二次曲面构造；②近似回转曲面或拉伸柱面构造；③直纹面构造。

通过上述方法，可实现对数控加工零件所存在的碎面缺陷自动进行有效的识别与修正，极大提高了碎面修正效率，该方法为下游CAPP/CAM平台提供适宜于自动、智能编程的合理、有效、规范零件几何模型迈出了重要的一步，对缩短产品研制周期、降低成本和提高产品质量有着重要的意义。

本发明的优点在于：

(1)本发明是一种用于飞机复杂结构件的碎面缺陷自动识别与修正方法，该方法结合常见碎面缺陷内部拓扑面的几何形状、本质特征对其进行了合理的定义与分类，并采用一套行之有效的识别算法对其进行有效识别，大大提高了碎面缺陷的识别效率，而且，识别结果更加可靠。

(2)本发明是一种用于飞机复杂结构件的碎面缺陷自动识别与修正方法，该方法对常见碎面进行分类修正，使修正的结果更加精准、可靠。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施案例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例所述的交互操作参数输入界面；

图2为本发明实施例所述飞机结构件碎面缺陷分类示意图；

图3为本发明实施例所述碎面缺陷定义示例；

图4为本发明实施例所述槽结构拓扑面邻接图示意图；

图4(a)为本发明实施例所述的零件模型示意图；

图4(b)为本发明实施例所述的零件模型的拓扑面邻接图示意图；

图5为本发明实施例所述非正则拓扑缺陷示意图；

图5(a)为本发明实施例所述的孤点示意图；

图5(b)为本发明实施例所述的悬边示意图；

图5(c)为本发明实施例所述的悬面示意图；

图6为本发明实施例所述邻接图分解示意图；

图7为本发明实施例所述碎面缺陷识别算法流程图；

图8为本发明实施例所述截面线生成示意图；

图9为本发明实施例所述最小二乘法拟合直母线示意图；

图10为本发明实施例所述基线拟合示意图；

图11为本发明实施例所述碎面缺陷修正算法流程图；

具体实施方式