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形创 HandySCAN Black三维扫描仪在飞机行业的应用
更新时间:2020-03-19   点击次数:804次

      蒙皮零件是飞机的外表零件,一般尺寸比较大,形状比较复杂,多数呈双曲率,机身头部、尾部以及整流罩的蒙皮,形状则更为复杂。随着航空技术的发展,提出了飞机蒙皮无余量装配方案,对蒙皮零件外形精确度提出更高的要求,因此蒙皮零件的数字化加工是未来发展的必然趋势,而蒙皮零件的三维数模是实现其数字化加工的必要条件。

       对于某机型,由于当时技术条件限制,并未采用三维模型设计,而蒙皮零件为复杂自由曲面,既无法根据二维图纸作出相应的自由曲面,也难以使用卡尺等量具测绘零件实物,这种设计方式决定了该项目蒙皮零件至今仍采用模拟量传递体系。蒙皮通过拉伸或滚弯成形后,其外形切割是按拉型模上外形刻线,依靠手工加工完成,如图1所示。拉型模上的外形刻线是依据模线刻制,误差比较大,为避免在装配时产生不协调,蒙皮交付时,往往留有余量。这种采用模拟量传递的传统加工方法存在加工效率低、劳动强度大、零件制造精度难以提高等诸多问题。结合公司逐年递增的生产需求及蒙皮无余量装配方案的提出,改变模拟量传递的加工方式、提高零件加工精度和生产速率已变得迫在眉睫。

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飞机蒙皮手工切割

       按照现代航空制造技术的三个发展方向:数字化、信息化、智能化。现有蒙皮零件加工方法显然已无法满足现代航空制造的需求,如何为飞机蒙皮零件数字化制造提供数字量依据(即零件三维模型)具有很大的研究和应用空间,通过本课题研究将有如下意义:

⑴改变传统模拟量传递的制造方式,将数字化制造技术运用到蒙皮零件加工。

⑵将蒙皮手工留余量切割改变为数控精确铣切,提高蒙皮零件外形精度和零件加工效率。

       因此,针对仅有设计蓝图的某机型的蒙皮零件研究数字化测量和建模技术,是将其转为数字化制造依据的一种有效方法,其对于提高零件外形精度,满足无余量装配,缩短零件加工周期,提升产业效益有着十分重要的意义,为实现钣金厂蒙皮零件全数字化加工奠定基础。

       数字化测量

       对蒙皮零件拉型模进行测量不仅要求能够快速获得型面、刻线、孔位数据,而且需要解决浅刻线、孔边缘磨损等多个难题。单一的测量方法无法解决所有问题,本文采用CREAFORM三维激光仪扫描测量拉型模型面(非接触式测量)和便携式三坐标(HandyPROBE)测量刻线和孔位(接触式测量)两种方法。

       激光扫描测量通过标记点进行型面数据的拼接,在拉型模型面布置标记点,从各个角度对型面进行扫描,快速获取大量的表面点云数据。HandyPROBE对拉型模表面刻线并深入孔内壁完整进行人工打点测量。

       通过激光扫描与接触式打点完整测量了蒙皮零件的拉型模。其中型面测量数据为表面点云,零件轮廓的测量数据为离散刻线点。

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HandySCAN 3D BLACK激光扫描仪的三大特点

1、精确性、可靠性、分辨率

     不论测量安装质量以及用户经验如何,HandySCAN 3D 始终可实现精 确测量,同时提供高分辨率和可追踪结果。以动态参考为特点,扫描仪和部件都可在测量期间移动,且可以确保扫描精确、高质量。

    • 精度:0.025 mm

    • 体积精度:0.020 + 0.040 mm/m (0.0008 in + 0.0005 in/ft)

    • 验收测试依据:VDI/VDE 2634 第3部分     ISO 17025 认证实验室

    • 细节高分辨率

2、便携性

     本手持式 3D 扫描仪是一款独立操作的设备,无需使用三脚架或外部跟踪设备即可操作 可装入小型手提箱、随处携带、在任何环境条件下 使用,性能不会受到影响。

    • 轻量:0.94 kg (2.1 lb)

    • 自定位和动态参考

    • 可装入手提箱

    • 将其带到任何所需的地方

3、更快的 3D 扫描流程

     HandySCAN 3D 扫描仪以多条激光十字线和自动网格生成为特点,可实现从安装、扫描到存档的快速工作流。

    • 直接可用的文件

    • 高测量速率:高达 1,300,000 次测量/秒

    • 11条激光十字线,扫描区域广

    • 快速安装:安装运行可在2分钟内完成

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