文档介绍：Nanjing Unive rsity of Aeronautics and Astronautics The Graduate School College of Mechanical and Electrical Engineering Research on Planning Technique for Aircraft Part Shape Digital Inspection A Thesis in Manufacturing Engineering of Aeronautics and Astronautics by Hou Shang Advised by Prof. Zhai Jianjun Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Engineering March , 2014 万方数据万方数据承诺书本人声明所呈交的博/硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外, 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果, 也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索, 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后适用本承诺书) 作者签名: 日期: 万方数据万方数据南京航空航天大学硕士学位论文 i 摘要目前我国飞机部件外形检测主要依靠卡板等工艺装备, 这种基于模拟量评价的检测方法在测量精度与效率上都无法满足现代飞机制造要求,需要朝数字化检测方向发展。为此,本文采用在 CATIA中进行检测规划,利用通信文档指导激光雷达完成测量的方法,实现了飞机部件外形自动化测量, 并开发了飞机部件外形数字化检测规划软件。本文的主要研究内容有以下五个方面: (1)研究了基于激光雷达的飞机部件外形检测方法。阐述了激光雷达测量原理, 分析了激光雷达测量方式在飞机部件外形检测中的各自适用范围, 研究了坐标系转换算法, 完成了测量基准的建立; (2) 构建了飞机部件外形检测特征, 采用对检测特征编码与编制通信文档的方法,在 CATIA 中实现了检测特征的提取, 提出了基于检测特征名称的轮廓特征自动提取与表面特征手动提取方法; (3) 构建了一种激光雷达站位规划方法, 根据激光雷达的有效测量范围确定其基本站位, 并在 CATIA中进行干涉检测仿真确定其补充站位。(4) 研究了已知曲面的测点规划算法原理, 在此基础上提出了基于曲率的矩形合并测量路径规划方法,通过在不同曲率的矩形区域设置不同的测量参数的方法, 实现了面向激光雷达的飞机部件外形检测路径规划; (5) 构建了飞机部件外形数字化检测规划系统框架与运行流程,以 CATIA V5R18为平台, 将上述关键技术应用于系统实现过程中, 完成系统开发。关键词: 飞机部件外形, 数字化检测, 激光雷达, 特征提取, 路径规划, CATIA二次开发万方数据飞机部件外形数字化检测规划技术研究 ii A BSTRACT The board is mainly used for aircraft part shape inspection a t p resent i n d omestic. The inspection approach based on analog is unable to meet the requirements of modern aircraft manufactureon accuracy and efficiency. It needs to develop toward digital inspection. In order to resolve the aforementioned problems , i n this paper, a metrology a pproach which plans inspection in CATIA , and measur es with laser radar by c ommunication document is used. An aircraft part shape automatic measurement is r ealized. An aircraft part shape digital inspection planning software is develop