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    航空產品數字化檢測中MBD檢驗模型的運用

    時間:2016-12-12 來源:未知 作者:學術堂 本文字數:2300字
    摘要

      1、引言

      隨著 CAD/CAM 的高速發展,飛機研制已由傳統的按藍圖設計制造方式轉變為基于 MBD( ModelBased Definition—基于模型的產品數字化定義) 的數字化研制方式,實現了飛機設計制造過程的全數字化,大大提高了飛機研制效率和質量,縮短了產品研制周期[1]。基于 MBD 研制模式下的檢驗檢測還比較落后,目前國內各大飛機主機制造廠均通過編制紙質檢驗計劃指導檢驗人員驗收產品,檢驗計劃編制方法通常采用“檢驗計劃草圖 + 檢驗計劃表格”的方式,打印后作為現場檢驗人員驗收零件的依據。這種檢驗方式顯然很難適應以三維綜合化模型為核心的數字化研制流程和控制模式。此檢驗方式采用傳統的圖紙表達,只是將以往的設計圖紙轉變成以設計數模為依據繪制的檢驗草圖,并未真正實現基于 MBD 的設計制造檢測一體化,難以實現無紙化操作。該方式編制的檢驗計劃大部分檢驗特性均在普通的投影視圖上表達,表達不直觀,易產生二義性且識圖效率低,存在表達不準確隱患。

      根據國內航空制造業現狀,提出基于 MBD 的檢驗模型構建與應用方面的探索與研究,檢驗模型可以取代藍圖,甚至逐漸代替檢驗計劃,成為數字化檢測過程的重要信息載體乃至驗收的唯一依據。

      2、檢驗模型的結構

      基于 MBD 的零件檢驗模型是現場檢驗人員驗收零件的唯一依據,必須包含零件的所有檢測信息,包括零件特征要素的幾何信息,尺寸與公差、視圖/捕獲等標注信息,工藝要求、標準注釋、材料說明等屬性信息。以機加框類零件為例,檢驗模型結構見圖 1。

    圖 1 檢測模型結構
    圖 1 檢測模型結構

      2. 1、幾何信息定義

      零件檢驗模型的幾何信息來源于零件的設計模型,提取零件的檢驗特征要素包括: 框類、梁類、壁板類、長桁類、接頭類等機加結構零件所具有的一系列檢驗特征。以機加框為例,檢測特征包括: 腹板、緣條、筋條、下陷、外形、孔、槽口、轉角、底角、倒角等。

      2. 2、標注信息定義

      零件檢驗模型的標注信息包括檢測特征要素的捕獲圖、尺寸、公差、文本信息等,以機加框為例,其標注信息包括: 腹板厚度、筋條厚度、緣條厚度、筋條高度、緣條高度、下陷長度、外形輪廓、孔徑、孔位、凸臺高度等尺寸信息。

      2. 3、屬性信息定義

      零件檢驗模型的屬性信息包括以文本形式呈現的零件交接狀態、設計更改內容、檢測特性編號、檢測工量具、檢測要求及標準信息等,為三維檢驗計劃編制提供了操作流程及信息內容。 

      3、檢驗模型的構建

      3. 1、零件檢測模型的構建過程

      ( 1) 復制設計模型并從設計模型中繼承與檢測工序相關的幾何信息,生成零件檢測幾何體、設計更改、交接狀態、檢測輔助幾何線架[2];( 2) 從繼承到的信息中識別和提取檢測特性,包括零件幾何特性、結構特征相對位置關系等幾何尺寸信息、檢測工序信息、捕獲視圖面、文本注釋等內容;( 3) 添加定義檢測特征屬性,包括設計更改、交接狀態等內容,定義設計更改號、設計更改內容,交接狀態號、交接內容等。檢驗模型構建流程見圖 2。

    圖 2 檢驗模型構建流程
    圖 2 檢驗模型構建流程

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