CN112699456A - 一种实现翼面壁板实体展开平面特性的模型优化方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及航空航天技术领域，公开了一种实现翼面壁板实体展开平面特性的模型优化方法，具体包括以下步骤：S1、优化飞机理论曲面；2、重构零件三维模型；S3、展开零件三维模型。本申请不仅能够提高产品建模时的模型精度，从而提高产品的加工质量，同时还能提高展开零件数控程编和铣切的效率，减少人工成本。
Description
技术领域
本申请涉及航空航天技术领域，具体涉及一种实现翼面壁板实体展开平面特性的模型优化方法。
背景技术
航空产品结构中存在翼面壁板类零件，该类零件具有复杂的外形轮廓、铣切台阶、内孔、凸台、筋条等，零件内外表面多为双曲率曲面特征。这类零件典型制造工艺流程为：构建零件工艺模型，将零件三维实体模型从曲面状态展开到平面状态；在展开状态下数控铣切零件外形轮廓、台阶、内孔、凸台、筋条等；将铣切后的展开状态壁板零件进行喷丸成形，最终符合零件初始三维曲面状态。
由于飞机翼面理论外形面多为双曲率碎面(multi surface)构成，直接将壁板零件三维实体模型展开后各铣切台阶面表现为曲面特性，各筋条法向直纹立面展开后存在扭曲和母线不是直线和不垂直等特性。而铣切台阶面的曲面特性，以及筋条立面扭曲不垂直等特性，将影响零件后续数控加工程编和铣切效率，因此，需要对展开后的铣切台阶面和筋条立面等进行优化设计，将展开模型中各铣切台阶面重新构建为平面特性，筋条立面重新构建为法向直纹面。
现有的做法通常是将壁板零件三维实体模型展开，获得展开状态的零件外形轮廓、铣切台阶、内孔、凸台、筋条等，然后检查展开状态的零件铣切台阶、内孔、凸台、筋条等的几何特性，最后将曲面特性的铣切台阶面、扭曲不垂直的筋条立面以及相关倒角等几何元素删除，重新构建具有平面特性的铣切台阶面和具有法向直纹面特性的筋条立面，最后重新倒角，完善模型。
上述现有技术存在的问题主要有以下两点：（1）由于壁板零件具有多个复杂的铣切台阶和筋条，重新构建需要花费大量时间，人工成本高；（2）人工重新构建复杂的展开模型，操作失误可能导致模型错误，存在产品质量风险。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题和缺陷，本申请提供了一种实现翼面壁板实体展开平面特性的模型优化方法，
为了实现上述发明目的，本申请的技术方案如下：
一种实现翼面壁板实体展开平面特性的模型优化方法，具体包括以下步骤：
S1、优化飞机理论曲面；
S2、重构零件三维模型；
S3、展开零件三维模型；
优选地，所述步骤S1还包括以下步骤：
S1.1、按照零件大致外形形状，截取理论外形曲面；
S1.2、根据零件外形定义，抽取理论外形曲面的特征外形线，对外形线进行光顺处理；
S1.3、按照光顺后的外形线重新构建理论曲面；
S1.4、检查曲面重构精度，重构后的曲面与原始曲面的偏差应符合零件制造要求。
优选地，所述步骤S2还包括以下步骤：
S2.1、使用光顺的理论曲面替换原碎面理论曲面；
S2.2、重新生成产品模型所有的设计过程，获得优化的零件三维模型。
优选地，所述步骤S3的具体操作如下：
采用CATIA V5 环境下GENERATIVE SHAPE DESIGN模块中展开工具对壁板三维实体模型进行展开。
优选地，所述步骤S1.1中，截取的理论外形曲面大于零件外形。
优选地，所述步骤S2.2中，重新生成产品模型的所有设计过程包括线框过程和实体建模过程。
本申请的有益效果：
本申请不仅能够提高产品建模时的模型精度，从而提高产品的加工质量，同时还能提高展开零件数控程编和铣切的效率，减少人工成本。
具体实施方式
下面通过几个具体的实施例来进一步说明实现本申请发明目的的技术方案，需要说明的是，本申请要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。
实施例
本实施例公开了一种实现翼面壁板实体展开平面特性的模型优化方法，主要包括以下步骤：
S1、优化飞机理论曲面
S1.1、按照零件大致外形形状，截取理论外形曲面，理论外形大于零件外形；
S1.2、根据零件外形定义，抽取理论外形曲面的特征外形线，对外形线进行光顺处理。利用CATIA软件中的光顺曲线工具，修改样条曲线节点位置，使曲线连续，曲率变化平缓，消除外形突变；
S1.3、按照光顺后的外形线重新构建理论曲面，将multi surface优化为singlesurface；
S1.4、检查曲面重构精度，重构后的曲面与原始曲面的偏差应符合零件制造要求。
S2、重构零件三维模型
S2.1、使用光顺的理论曲面替换原碎面理论曲面；
S2.2、重新生成产品模型所有的设计过程，包括线框过程和实体建模过程，获得优化的零件三维模型。
S3、展开零件三维模型
采用CATIA V5 环境下GENERATIVE SHAPE DESIGN（Normal Wrap）模块中展开工具对壁板三维实体模型进行展开。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式上的限制，凡是依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种实现翼面壁板实体展开平面特性的模型优化方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、优化飞机理论曲面；
S2、重构零件三维模型；
S3、展开零件三维模型。
2.根据权利要求1所述的一种实现翼面壁板实体展开平面特性的模型优化方法，其特征在于：所述步骤S1还包括以下步骤：
S1.1、按照零件大致外形形状，截取理论外形曲面；
S1.2、根据零件外形定义，抽取理论外形曲面的特征外形线，对外形线进行光顺处理；
S1.3、按照光顺后的外形线重新构建理论曲面；
S1.4、检查曲面重构精度，重构后的曲面与原始曲面的偏差应符合零件制造要求。
3.根据权利要求1所述的一种实现翼面壁板实体展开平面特性的模型优化方法，其特征在于：所述步骤S2还包括以下步骤：
S2.1、使用光顺的理论曲面替换原碎面理论曲面；
S2.2、重新生成产品模型所有的设计过程，获得优化的零件三维模型。
4.据权利要求1所述的一种实现翼面壁板实体展开平面特性的模型优化方法，其特征在于：所述步骤S3的具体操作如下：
采用CATIA V5 环境下GENERATIVE SHAPE DESIGN模块中展开工具对壁板三维实体模型进行展开。
5.根据权利要求1所述的一种实现翼面壁板实体展开平面特性的模型优化方法，其特征在于：所述步骤S1.1中，截取的理论外形曲面大于零件外形。
6.根据权利要求1所述的一种实现翼面壁板实体展开平面特性的模型优化方法，其特征在于：所述步骤S2.2中，重新生成产品模型的所有设计过程包括线框过程和实体建模过程。
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| CN202011449055.2A CN112699456A (zh) | 2020-12-11 | 2020-12-11 | 一种实现翼面壁板实体展开平面特性的模型优化方法 |
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| CN112699456A true CN112699456A (zh) | 2021-04-23 |
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| CN202011449055.2A Pending CN112699456A (zh) | 2020-12-11 | 2020-12-11 | 一种实现翼面壁板实体展开平面特性的模型优化方法 |
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| CN (1) | CN112699456A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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