CN109583114B - 一种飞机复杂型面拟合及固化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种飞机复杂型面拟合及固化方法，属于飞机制造技术领域。该方法包括如飞机复杂型面拟合方法和飞机复杂型面固化方法；本发明一方面解决复杂型面难以设计的问题，提供一种快速、简单的型面拟合方法；另一方面为复杂型面的制造提供依据，保证其制造一致性。

Description

一种飞机复杂型面拟合及固化方法
技术领域
本发明涉及一种飞机复杂型面拟合及固化方法，属于飞机制造技术领域。
背景技术
飞机的高速飞行特性决定了其外形需符合流体力学要求，故一方面其外形复杂，尤其是局部关键部位外形非常复杂；另一方面对外形的制造精度要求非常高。飞机蒙皮是保证飞机外形的一类关键零件，其型面与飞机理论外形相同，某飞机蒙皮类零件，其一端为近七边形，另一端为飞机理论外形，形状为不规则的样条曲线。
该零件在进行产品设计时，仅能给出两端型面，中间过渡段采用二维设计方法无法准确表示，而采用三维设计方法则需要建立大量样条曲线，再以样条曲线为基础，拟合、建立曲面，建模过程复杂、周期长，故过渡段型面设计难度及工作量大、周期长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种飞机复杂型面拟合及固化方法，一方面解决复杂型面难以设计的问题，提供一种快速、简单的型面拟合方法；另一方面为复杂型面的制造提供依据，保证其制造一致性。
本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：
一种飞机复杂型面拟合及固化方法，该方法包括如飞机复杂型面拟合方法和飞机复杂型面固化方法；
飞机复杂型面拟合方法包括如下步骤：
A）、制造该飞机蒙皮类零件的木模，以木模底面为制造基准，采用木质基体和环氧树脂表面结构，即以木材作为基体，表面铺设环氧树脂；
B）、在木模的飞机理论外形段和近七边形段按设计给出的理论型面采用环氧树脂进行型面塑造；
C）、过渡段采用修形方式进行型面塑造和修形，保证由飞机理论外形段向近七边形段均匀、平滑过渡；
D）、在木模上刻出零件边缘线、对称轴线并作标记，完成以上步骤后的木模即可作为最终飞机蒙皮类零件制造用模具。
飞机复杂型面固化方法如下步骤：
E）、取修形后木模上过渡段型面变化最为剧烈处为截面2，再以第一间距、第二间距取截面1和截面3，并在木模上刻出截面标记线；
F）、在各截面处按修形后的型面取制切面样板，其中，切面样板对称轴线与木模对称轴线一致，水平轴线与木模底面基准面平行，切面样板工作边与木模上对应截面外形一致；
G）、进行木模图样设计，以木模底面作为基准，在木模图样上标明飞机蒙皮类零件边缘线、对称轴线、各切面样板在木模上的截面位置及水平轴线位置尺寸；
H）、第四步，进行切面样板图样设计，作出对称轴线、水平轴线及外形，其中，切面样板工作边为复杂曲线。
进一步的，步骤E）中所取截面的间距值根据过渡段型面变化情况确定，型面变化越剧烈，则间距值取值越小；其中第一间距为截面1与截面2间距，第二间距为截面2与截面3间距。
进一步的，第一间距与第二间距优选为50mm。
进一步的，步骤D）中过渡段采用修形方式为人工修形方式。
进一步的，切面样板工作边为复杂曲线采用逆向工程方法中的激光扫描或影像测量方法。
本发明在复杂型面拟合方面，制造该零件的木模，采用木质基体和环氧树脂表面结构，即以木材作为基体，以木模底面为基准，保证其平面度，工作型面根据零件外形采用环氧树脂塑造。利用木质材质和环氧树脂的易于塑造和修形的特性，木模两端按设计给出的型面塑造以控制总体型面，过渡段型面采用人工修形的方式进行塑造。该木模塑造完毕后，即可作为该零件的制造模具，用于零件成形及检验依据。
在复杂型面固化方面，采用在完成型面塑造后的木模过渡段取制切面样板，用于控制过渡段的型面，该样板作为后续木模的返修及维护依据，同时进行木模及切面样板图样设计，从而固化木模过渡段的型面。
本发明的有益效果：
通过本发明专利的实施，利用木模的木质基体和环氧树脂表面结构的易修形特点，可实现对飞机复杂型面的拟合。相对通常的飞机设计及制造方法，具有零件型面拟合快速、简单的优点。同时提供了型面固化方法，为后续零件成形模具的返修及维护提供了依据，可保证零件制造的一致性。
附图说明
图1为飞机蒙皮类零件结构示意图；
图2为飞机蒙皮类零件及木模结构示意图；
图2中：1-飞机蒙皮类零件；2-木模；3-木模底面；A-飞机理论外形段；B-过渡段；C-近七边形段；a：第一间距；b：第二间距
图3为切面样板1（截面1）结构示意图；
图4为切面样板2（截面2）结构示意图；
图5为切面样板3（截面3）结构示意图；
图3、4、5中：11-对称轴线；12-水平轴线；13-切面样板工作边。
具体实施方式
下面接合附图对本发明进行详细描述：
一种飞机复杂型面拟合及固化方法，该方法包括如飞机复杂型面拟合方法和飞机复杂型面固化方法；
飞机复杂型面拟合方法包括如下步骤：
A、制造该飞机蒙皮类零件1的木模2，以木模底面3为制造基准，采用木质基体和环氧树脂表面结构，即以木材作为基体，表面铺设环氧树脂；
B、如图2所示，在木模2的飞机理论外形段A和近七边形段C按设计给出的理论型面采用环氧树脂进行型面塑造；
C、过渡段B采用修形方式进行型面塑造和修形，保证由飞机理论外形段A向近七边形段C均匀、平滑过渡；
D、在木模2上刻出零件边缘线、对称轴线并作标记，完成以上步骤后的木模2即可作为最终飞机蒙皮类零件1制造用模具。
飞机复杂型面固化方法如下步骤：
E、如图2所示，取修形后木模2上过渡段B型面变化最为剧烈处为截面2，再以第一间距a、第二间距b取截面1和截面3，并在木模2上刻出截面标记线；
F、在各截面处按修形后的型面取制切面样板（结构形式如图3~图5所示），其中，切面样板对称轴线11与木模对称轴线一致，水平轴线12与木模底面3基准面平行，切面样板工作边13与木模2上对应截面外形一致；
G、进行木模图样设计，以木模底面3作为基准，在木模图样上标明飞机蒙皮类零件1边缘线、对称轴线、各切面样板在木模2上的截面位置及水平轴线位置尺寸；
H、第四步，进行切面样板图样设计，作出对称轴线、水平轴线及外形，其中，切面样板工作边13为复杂曲线。
步骤E中所取截面的间距值根据过渡段B型面变化情况确定，型面变化越剧烈，则间距值取值越小；其中第一间距a为截面1与截面2间距，第二间距b为截面2与截面3间距。
第一间距a与第二间距b优选为50mm。
步骤D中过渡段B采用修形方式为人工修形方式。
切面样板工作边13为复杂曲线采用逆向工程方法中的激光扫描或影像测量方法。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种飞机复杂型面拟合及固化方法，其特征在于，该方法包括飞机复杂型面拟合方法和飞机复杂型面固化方法；
飞机复杂型面拟合方法包括如下步骤：
A）、制造该飞机蒙皮类零件（1）的木模（2），以木模底面（3）为制造基准，采用木质基体和环氧树脂表面结构，即以木材作为基体，表面铺设环氧树脂；
B）、在木模（2）的飞机理论外形段（A）和近七边形段（C）按设计给出的理论型面采用环氧树脂进行型面塑造；
C）、过渡段（B）采用修形方式进行型面塑造和修形，保证由飞机理论外形段（A）向近七边形段（C）均匀、平滑过渡；
D）、在木模（2）上刻出零件边缘线、对称轴线并作标记，完成以上步骤后的木模（2）即可作为最终飞机蒙皮类零件（1）制造用模具；
飞机复杂型面固化方法如下步骤：
E）、取修形后木模（2）上过渡段（B）型面变化最为剧烈处为截面2，再以第一间距（a）、第二间距（b）取截面1和截面3，并在木模（2）上刻出截面标记线；
F）、在各截面处按修形后的型面取制切面样板，其中，切面样板对称轴线（11）与木模对称轴线一致，水平轴线（12）与木模底面（3）基准面平行，切面样板工作边（13）与木模（2）上对应截面外形一致；
G）、进行木模图样设计，以木模底面（3）作为基准，在木模图样上标明飞机蒙皮类零件（1）边缘线、对称轴线、各切面样板在木模（2）上的截面位置及水平轴线位置尺寸；
H）、第四步，进行切面样板图样设计，作出对称轴线、水平轴线及外形，其中，切面样板工作边（13）为复杂曲线。
2.根据权利要求1所述的飞机复杂型面拟合及固化方法，其特征在于：步骤E）中所取截面的间距值根据过渡段（B）型面变化情况确定，型面变化越剧烈，则间距值取值越小；其中第一间距（a）为截面1与截面2间距，第二间距（b）为截面2与截面3间距。
3.根据权利要求1所述的飞机复杂型面拟合及固化方法，其特征在于：第一间距（a）与第二间距（b）为50mm。
4.根据权利要求1所述的飞机复杂型面拟合及固化方法，其特征在于：步骤D）中过渡段（B）采用修形方式为人工修形方式。
5.根据权利要求1所述的飞机复杂型面拟合及固化方法，其特征在于：切面样板工作边（13）为复杂曲线采用逆向工程方法中的激光扫描或影像测量方法。
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