[发明专利]一种基于三维打印的飞机操纵杆夹持工装设计方法

说明书

本发明涉及一种基于三维打印的飞机操纵杆夹持工装设计方法，包括三维扫描操纵杆、数据建模、三维打印操纵杆夹持工装，使用非接触拍照式三维扫描仪扫描操作杆得到操纵杆点云数据并建立三维模型，使用三维处理软件反向生成三维虚拟操纵杆底座的空腔模型，三维打印的到操纵杆模型以及空腔模型，空腔模型即为飞机操纵杆的夹持工装，在操纵杆夹持工装内壁均匀贴附一层0.5mm弹性胶质材料，以增强夹持工装和操纵杆的贴合性。本发明效率高，精度高，成本低，特别适用于复杂模型的夹持工装快速成型。

技术领域

本发明涉及飞机测试领域，具体的说是一种基于三维打印的飞机操纵杆夹持工装设计方法。

背景技术

常用制作工装夹具是先对被夹持操纵杆进行手工测绘外形尺寸，在测绘的基础上制作工装夹具图纸，再制作夹持工装的方法。该方法的优点是通用性强，没有对工件、测绘工具的特殊要求；但该方法效率低，对复杂尺寸被夹持件的测绘不准确，易导致制作的夹持工装和被夹持件不贴合。

飞机操纵杆的形状符合人体工学特点，这就导致其结构复杂，底座和水平面存在一个特定的角度、底座和上部杆也存在一个特定的扭转角度。如果使用普通手工测绘，制作图纸，再制作夹持工装的方法，会存在无法准确测量特殊角度，从而使得夹持工装无法很好的契合操纵杆的外形，操纵杆无法稳定定位等问题。需要设计专用工装完美贴合并夹持操纵杆底部，使操纵杆顶部操作按钮平面与水平面呈固定夹角。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提出了一种基于三维打印的飞机操纵杆夹持工装设计方法，提升了工装制作质量，降低了制作周期，尤其是降低了原手工测绘制图造成的无法准确测量特殊角度，从而使得夹持工装无法很好地契合操纵杆的外形，操纵杆无法稳定定位等问题。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种基于三维打印的飞机操纵杆夹持工装设计方法，包括步骤：

s1)三维扫描操纵杆；

s2)数据建模；

s3)三维打印操纵杆夹持工装。

所述步骤s1)包括：

s11)利用米黄色纸质胶带紧密贴合粘贴于飞机操纵杆表面；

s12)将操纵杆置于专用标尺转台上，操作旋转360度，同时系统进行全自动拼接，选用非接触拍照式三维扫描仪扫描操作杆得到三维点云数据。

所述步骤s2)包括：

s21)将点云数据文件，输入到三维处理软件中，利用软件的逆向工程手段，得到操纵杆的三维虚拟模型；

s22)利用三维虚拟操纵杆的模型，使用三维处理软件反向生成三维虚拟操纵杆底座的空腔模型；

s23)将三维虚拟操纵杆底座的空腔模型内腔外扩1mm，形成最终空腔模型。

所述步骤s3)包括：

s31)将三维虚拟操纵杆模型和空腔模型通过三维打印的方式，使用ABS塑料材质，打印出两个实体；

s32)在打印好的空腔模型内壁均匀贴附一层0.5mm弹性胶质材料。

所述步骤s12)扫描时采用非接触白光技术。

所述三维处理软件包括Unigraphics NX软件。

本发明的有益效果是：

(1)效率高，在设备和材料充足情况下，2天内即可完成飞机操纵杆等外形复杂部件的夹持工装和验证样件等的设计和制作；

(2)精度高，对于传统手工难以完成的复杂夹角、曲面等的测绘，可快速完成高精度自动测绘并形成三维模型；