[发明专利]蜂窝芯面形测量数据毛刺去除方法

说明书

本发明公开了一种蜂窝芯面形测量数据毛刺去除方法，包括如下步骤：获取蜂窝芯面形的三维数据；对蜂窝芯面形边区域进行划分；将每条蜂窝芯蜂窝面形边测量数据中的平面毛刺去除；将每条蜂窝芯面形蜂窝边测量数据中的空间毛刺去除。本发明采用降维方式，将三维测量数据转化为二维测量数据，降低了毛刺识别的复杂程度；通过在二维空间直线和曲线方式的回归分析，识别空间毛刺，解决了由于拟合平面沿蜂窝壁方向倾斜，毛刺识别误差大的问题，毛刺识别精度高，毛刺是加工后表面质量的反应，对其进一步的分析能够对加工参数的确定提供指导，且毛刺数据的去除是面形加工精度计算的有效保证。

技术领域

本发明涉及蜂窝芯面形测量数据毛刺去除方法。

背景技术

蜂窝芯作为极佳的高强度和超轻型结构，广泛应用于航空、航天、船舶和高速列车等领域。蜂窝芯是夹层结构的轻质芯材，其上下表面经数控加工形成特定曲面，与上下两层具有相反形状的薄板用胶粘接在一起，构成蜂窝芯夹层结构。蜂窝芯曲面加工质量的好坏和加工精度的高低，决定了其与上下薄板粘接的可靠性、进而影响整个蜂窝夹层结构的性能。因此在加工后粘接前，必须对蜂窝芯复杂曲面的加工精度进行检测，检测合格的构件才能粘接薄板形成蜂窝芯夹层构件。因此需要一种测量方法，用于检测蜂窝芯加工后的复杂曲面形状精度。

蜂窝芯加工表面具有非连续特征。蜂窝芯是一种多孔薄壁结构，蜂窝边厚0.05mm-0.1mm，壁形状多为正六边形，壁边长2-5mm，蜂窝边截面占其总表面积的比例小于10％，这种非连续特征导致蜂窝芯构件复杂曲面形状精度的测量困难。目前，仍缺少一种适用于加工现场的，高精度的，能够实现对加工后的蜂窝芯面形进行量化评估的方法。

目前航空航天制造企业实现对蜂窝芯面形的量化测量主要通过三坐标测量机，将三坐标测量机的测头进行改装，使测头与蜂窝芯的接触面积增大，甚至大于蜂窝芯的一个单元。因此，这种测量方法，由于测量时测头部分与蜂窝芯接触面积过大，不能测量到具体的蜂窝壁高度。并且，这种方法在主要适用于平面和斜面测量，在测量曲面时，由于测头与蜂窝芯接触面为平面，测头接触的蜂窝壁与测量的位置存在高度差，因此曲面测量误差较大。

在专利申请号为201310485345.6，名称为“一种组合框架结构蜂窝芯平面度的测量方法”的专利中，其利用高精度的刀口尺和成套的三等或以上精度等级的量块，结合高度差的计算方法，进行蜂窝芯的平面度测量。该专利提供了整体上测量蜂窝芯平面度的方法，对于蜂窝芯材料的具体面形测量精度有限。

申请号为201610585321.1、201610585419.7的发明专利公开了一种用于蜂窝芯面形测量方法，在待测工件表面覆上一层薄膜，以一定的真空度将薄膜吸附压在蜂窝芯表面。以激光微位移传感器测量覆膜后的工件表面，获得蜂窝芯面形的测量数据。这种方法中的覆膜压在蜂窝边表面，能够将加工中形成的毛刺压倒，避免蜂窝边表面毛刺对测量精度的影响。但是测量前覆膜也使得测量过程复杂、需要增加覆膜和真空吸附装置，不适合加工现场的实时测量。

如果能以激光微位移传感器测量加工后蜂窝芯表面的形貌，获得形状精度信息，将会极大简化上述过程。但直接测量过程中，蜂窝芯加工表面的毛刺也同时会被测量、进入到蜂窝芯形状测量数据中来。但毛刺的高度并不反映蜂窝芯真正的面形高度，毛刺的存在会影响蜂窝芯的面形测量精度。是否能从测量数据中将毛刺的测量数据识别并去除，是激光微位移传感器直接测量蜂窝芯形貌方法能否实现的关键之一。

申请号为201711001309.2的发明专利公开了一种从蜂窝芯表面测量数据中识别蜂窝边区域的方法，能够实现对测量后的蜂窝芯面形数据中每条蜂窝边的测量数据进行单独数据处理，为后续毛刺数据的去除及其它精度分析提供基础。申请号为201711002057.5的发明专利公开了一种蜂窝芯面形测量数据毛刺去除方法，其对平面毛刺和空间毛刺的去除，均采用拟合法，其对空间毛刺进行平面拟合，但其未给出具体的实现方法，如果拟合的平面沿蜂窝壁方向倾斜，则会导致毛刺的识别出现较大的误差。并且实际测量的蜂窝边数据波动较大，采用平面拟合去除空间毛刺，精度较低。因此，仍需要一种更加合理的、高精度的毛刺数据去除方法。

发明内容