基于MBD的数字化零件检测技术研究

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1、啉l眦AssEM乩Y№PEcmN数字化装配检测基于MBD的数字化零件检测技术研究术ResearchonDigitalPartInspectionBasedonMBD中航工业北京航空制造工程研究所张少擎【摘要】为了提高零件的检测效率，保证零件质量，研究总结了典型飞机结构件的典型检测特征，提出了基于MBD的检测数据模型，并在Catia下使用CAA进行二次开发，实现了MBD检测数据模型的自动生成和数据的自动提取。，研究实现了针对曲面轮廓度检测特征的测量点自动生成算法，并自动转为DMIS格式的测量程序，可供三坐标测量机直接读取，实现从检测特征提取到检测

2、设备运行的自动化二最终可对零件的检测结果做出评价。关键词：轮廓度数字化零件检测三坐标测量机[ABSTRACT]Inordertoimproveefficiencytode—tecttheparts，ensurethequalityofparts，typicaldetectioncharacteristicsofthetypicalaircraftstructureisstudiedandsummarizedandinspectiondatamodelbasedMBDisproposed，thenunderCatiaCAAenvironments

3、develop—ment，MBDinspectionmodelcanbeautomaticallygener-atedandextracted．AutomaticgenerationalgorithmofadetectionmeasurementpointisResearchedandachievedforcharacteristicsofthesurfaceprofile，andisautomati—callyconvertedtoDMISformatmeasurementprocedures，whichcanbereaddirectlyby

4、coordinatemeasuringma-chine．Itisrealizedfrominspectionfeatureextractiontotheequipmentoperation．Atlast，anevaluationofthetestresultsismade．Keywords：ProfiletoleranceDigitalpartinspec-tionThree-coordinatemeasuringmachine飞机结构件是构成飞机机体骨架和气动外形的重要组成部分，主要包括梁、框、肋等多种类型。基于模型的定义(ModleBase

5、dDifinition，MBD)是用集成的三维实体模型来完整地表达产品定义信息的方法．它详细地规定了三维模型中产品尺寸、公差的标注规则以及工艺信息的表达方式ll】。课题研究了典型飞机结构件的典型检测特征，在此基础上，使用CAA在Catia下开发了一套基于MBD的数{航空基金资助项目(201l1625010)资助。字化零件检测系统软件框架。在软件环境下，用户可以直接定义生成基于MBD的检测数据集，并能够自动提取检测数据集中的检测数据。针对轮廓度等典型检测特征，程序根据一定的算法还可以在曲面上自动生成测量点，并可以将测量点数据直接转化为外部数字化测

6、量设备(如三坐标测量机)，可以直接读取的DMIS文件格式，测量机进行测量，将实测数据重新读回软件系统中计算并对检测结果评价和显示，最终将检测报告输出。1基于MBD的数字化零件检测模型研究特征是在20世纪70年代被首次提出并且在不断完善的一个概念。根据产品处于设计、制造、检测等不同阶段的划分，特征可以分为设计特征、加工特征以及检测特征，MBD的数字化零件检测数据模型除了可以表达出尺寸类特征、形状类特征、轮廓类特征、定向和定位特征之外，还可以表达产品的检测工艺信息等非几何信息。根据调研和查阅相关的文献及标准，总结归纳了飞机结构件的检测特征数据模型(

7、如图l所示)。该检测数据模型基本可以表达出目前航空结构件检测特征对于检测数据生成的需要。2基于MBD的数字化零件检测系统软件框架研究与实现鉴于航空结构件检测特征繁多、复杂的特点，选取典型航空结构件的典型检测特征作为研究重点，主要探索基于MBD的数字化零件检测特征在Catia下自动添加，检测数据的自动产生，检测结果的自动评估。为了实现研究目标，使用CAA在Catia下开发了一套软件框架，如图2、3所示，分别为软件的系统体系结构图以及软件工作流程图。2．1MBD检测模型定义目前，各个飞机主机厂已经开始推广应用MBD技术，明确了在数字化环境下产品定义

8、的内容。三维模型作为产品生产、检验等过程的信息载体，除了包含比二维工程图更为详细的几何信息外，还要求包括尺寸公差、形位公差、材料等非几何信息。2014