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2012年航空航天几何量计量技术交流会

2012年航空航天几何量计量技术交流会

  • 召开年：2012
  • 召开地：成都
  • 出版时间： 2012-04

主办单位：中国航空航天工具协会

会议文集：2012年航空航天几何量计量技术交流会论文集

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  • 摘要：飞机的几何量测量是飞机研制、生产的基础技术。随着科技水平的进步，测量技术也得到了长足发展。数字化、智能化成为飞机的几何量测量的必然发展方向。把先进的测试技术应用于飞机的几何量测量，将大大提高测量效率、测量精度，同时一些先进的测量技术会带来测量理念、分析方法等质的变化。本文介绍了飞机"全型面"测量方法的概念,应用国外先进的扫描技术探索风洞试验模型全型面测量的可行性.飞机风洞试验模型的加工质量，直接影响吹风数据的真实性。先进的质量控制手段是模型加工质量的必要条件。飞机的“全型面”测量技术研究，可高效率的测量飞机模型全型面三维数据，使吹风模型的型面分析从现在的剂面分析，发展为全型面分析，可以更科学、更真实的反映型面加工质量。
  • 摘要：论文从航空发动机装配过程中对于转子不同心度控制和惯性轴优化的需求出发,阐述了基于高精度几何量测量技术的转子堆叠优化方法在装配测量中的应用研究.利用精密几何量测量、矢量投影、遗传算法、计算机辅助装配等先进技术,进行转子的计算机辅助装配研究,通过对转子单级盘轴的几何特征参数的测量和计算,指导单级盘轴的装配,实现转子装配过程的组合优化。
  • 摘要：喷注器是火箭发动机的核心零件，其作用是实现火箭推进剂的喷注、雾化、混合及燃烧。喷注器的加工质量直接影响发动机的燃烧性能及可靠性，因而对喷注器加工质量的要求非常严格。本文通过对国内外精密小孔测量方法进行了分析,并对各种小孔精密测量方法的优缺点进行了比较,提出了一种基于数字针规或气规和二坐标测量机相结合的方法，可以获得小孔尺寸及形位公差的有效测量给果。该方法操作简便，易于实现。并指出接触式测量和非接触式测量方法均可实现喷注器小孔孔径测量，可以根据实际需要，考虑测量精度要求及生产成本等因素选择合适的量具及测量方法。在工程应用中，可借鉴现有的精密加工、测量技术，并结合喷注器小孔的特点，研制基于光学、电学的非接触式测量设备，以满足高精度测量要求。
  • 摘要：空间运动目标位置和姿态的跟踪测量在机器人研究、柔性制造系统、飞机装配等科学技术研究领域都有非常重要的作用.目前物体多自由度测量方法有多种,如三坐标测量机法,其精度较高但只能用于静态测量;光学坐标系法使用简便但难以实现跟踪控制;全息干涉分光测量法精度高但对环境要求较高;激光干涉多站法可实时测量目标的六自由度但调整复杂成本高;激光单站法测量方便、跟踪速度快但只能测量物体上一点的三维坐标,无法测得目标的姿态.本文在分析六自由度摇摆台结构特点的基础上，研究了激光跟踪仪的工作原理，提出一种利用激光跟踪仪测量六自由度摇摆台位置与姿态的新方法.通过用激光跟踪仪对六自由度摇摆台的测试，表明其可实时测量目标的六自由度，并跟踪测量口标的姿态，可以很好的完成对六自由度摇摆台位置与姿态的测试，测量方便、快捷，实现了测量目标的六自由度全过程实时测量，可以在今后多维度口标测量中应用。
  • 摘要：几何量检测是机械制造行业中质量控制的关键环节，本文简要阐述了几何量计量检测结果的数据统计处理方法,并采用稳健统计方法对齿轮检测数据进行分析评价.并指出检测结果的变异性主要有两个来源:由于测量方法和仪器、检测环境的不同造成实验室间检测结果的变异和由于检测人员变动，安装、装夹定位的不一致造成实验室内部的检测数据变异。
  • 摘要：本文通过对复杂小型面的测量研究,提出了运用单点变量扫描法测量线性尺寸,详细叙述了如何运用pc-dmis三坐标测量机软件实现复杂小型面二维尺寸的测量.通过对复杂小型面的测量研究，提出的单点变量扫描法测量复杂小型而尺寸，此方法经多次试验论证，测量结果准确可靠。运用单点变量扫描法测量复杂小型面提高了检测精度，简化了测量过程，避免了零件的测量浪费，同时，简便的操作在定的范围内，也提高了测量效率，解决了小型面测量瓶颈问题，解决了生产实际问题，有效的保障了生产。
  • 摘要：精密回转体零件是构成精密轴系和现代精密机械的最基本、最重要的零件之一。在回转体零件中对圆柱形零件进行圆柱度误差测量是检验该类零件加工质量的重要指标之一，它对回转形工作面的配合精度有重要影响。本文根据不同的圆柱体直径测量特点,采用高斯滤波技术对圆柱体实际轮廓进行提取,通过简单介绍高斯滤波的模型,并通过大量的数据处理,研究高斯滤波在不同的截止频率下对不同的评定方法得到的圆柱体形状误差的影响。
  • 摘要：数控加工技术的发展对测量技术提出了新的挑战,传统离线测量方法效率较低,已经不能满足测量要求,迫切需要研究新的高效测量手段.本文提出将基于外差多频技术的三维视觉传感器与数控加工设备紧密集成,构成快速非接触航空结构件在线测量系统,在加工前、加工过程中和加工后对零件进行在线自动化测量,测量结果可反馈用于零件找正、工艺指导和质量跟踪等.文中以飞机整体结构件加工变形测量、铸件三维形貌测量与加工余量分析为例,介绍了航空结构件在线测量系统的实验与应用.应用情况表明,航空结构件在线测量系统可为零件加工质量检测、加工工艺指导等提供测量手段,为基于智能制造思想的"测控-加工"一体化奠定技术基础。
  • 摘要：三坐标测量机作为集光、电、机械、计算机、自动控制等多种高科技为一体的精密高效的计量测试设备，越来越多地在航空、航天、机械、汽车制造等领域得到广泛的应用。本文主要阐述了在制定三坐标测量方案时应该关注的问题正确建立零件坐标系和选择正确的基准要素.指出不同的检测对象，其相关的检测方案的着重点自然也会不同。但建立坐标系的原则和基准的选择还是有其共通性，它们也是检测方案中最关键的部分。只有制定了正确的检测方案，再辅之以正确的实施手段，才能确保获得准确的最终检测数据，为科研生产服务。
  • 摘要：飞机外形测量的设备和方法从原理上归纳为两类:一类为激光扫描式,另一类为以激光或平行光做基准的CCD采集式.本文列举了适于飞机外形测量的先进三坐标测量系统,并对其性能、特点进行了分析比较,国际先进的便携式三坐标测量系统性能上各具特色，在飞机的外形测量中均适用但没有哪款设备占有绝对全而的优势。只有根据不同的测量任务和用户需求，有针对性地科学合理地研究制定测量方案，有理有据地选择测量设备，才能充分发挥设备自身的优势，高准确度、高效率地完成测量任务，使设计人员方便快捷地掌握成熟飞机零部件的外形、结构特征，合理、准确、有效地获得有参考价值的飞机零部件的三维数模，以便在飞机数字设计、验证计算空气流体动力学特性、模型质量检验等方面得到更好的应用。选择应用好三坐标测量系统，对降低飞机设计风险，提高设计效率，加快研制进程具有十分重要的意义。
  • 摘要：目前，国内外航空制造业己广泛采用数字化制造技术，针对产品的不同要求，越来越多的复杂形位误差标注被应用到航空零部件的设计中，本文章讲述了复合轮廓度的基本概念,论述了当复合轮廓度为单个特性和多重特性时,复合轮廓度各水平框格的基本意义.并利用三坐标测量机检测复合轮廓度的方法.根据复合轮廓度的基准要求,建立坐标系并进行复合轮廓度检测结果评定。
  • 摘要：飞机零件制造，加工及飞机装配等飞机制造过程中急需实用，有效，高效的三维数字化检测技术和设备。3D CaMega五轴数控三维扫描系统是由高精度小型轻量的3D CaMega微型光学三维扫描头和中大型精密数控五轴机械系统组合而成的三维数字化检测系统.该系统具有灵活的高精度局部面扫描,精密自动定位,定点蛙跳,直接获取全局坐标,教示重复自动扫描及CAD指令自动扫描等功能,可以有效地避免三坐标测量机,手持式激光扫描仪和便携式照相扫描仪的固有弱点.成功应用的叶片三维数字化检测系统和汽车实体模型三维数字化加工及检测系统说明3D CaMega五轴数控三维扫描系统可应用于中大型飞机蒙皮件,机体组装件,中大型数控加工件及其毛坯件的高效可靠三维数字化检测。
  • 摘要：本文对三维数字化测量技术的发展状况进行了概括描述,对各类三维数字化测量设备在应用过程中的优势和劣势进行了简要分析,对其在成飞公司零部件测量的应用情况进行了描述,并对未来三维数字化测量设备的发展趋势进行了预测，指出集成了高精度数字摄影技术、传感器技术、激光技术、光栅技术和计算机技术的三维数字化测量设备，因为具有测量范围宽、测量准确度高、使用方便、工作效率高、稳定性好等优点，已逐步取代了过去普遍使用的准确度低、稳定性差的光学测量仪器，在航空制造企业中被广泛用于工装制造与装配、大型军民用飞机零部件外形尺寸现场精密测量等领域，为保证航空产品质量和保障生产进度发挥了不可替代的重要作用。三维数字化测量设备属于开放式应用系统，测量准确度受环境因素和应用技术影响较大，要实现准确的测量应用，需要对其各种影响因素进行系统研究，并通过标准化的作业程序来对测量质量加以控制。成飞在此方面进行了一些应用研究，也取得了一些成果，但与国外先进航空制造企业如波音、空客等公司相比，还有较大的差距。
  • 摘要：目前,三坐标工业测量技术的类型很多,各类型工业测量系统都有自己的优点及其使用范围,所测量的对象越来越复杂,测量精度也越来越高,多类型三坐标测量系统出现了联合测量的需求和趋势,以弥补单类型工业测量系统的局限性,更大程度发挥各类型工业测量系统的优势.从研究多类型三坐标工业测量系统联合测量的原理出发,研制了兼容多种类型联合测量和解算的工业测量系统,实现了各种工业测量系统的联合测量和联合平差，并得到成功应用，充分发挥了各种工业测量系统的优势，取得了良好的效果，具有广泛的应用前景。
  • 摘要：在高超声速飞行器防热结构地面试验中,需要测量模型在高温流场中的外形和位移数据.本文介绍了目前风洞环境模型位移测量技术的现状,并分析了高温流场中进行位移测量的特点.在此基础上对可能的技术途径进行讨论,结果表明基于不同的光学测量方法,在高温流场中测量所需要解决的关键问题有所不同,复合双频光栅测量技术在高温流场中模型三维测量中可以较好地兼顾动态和分辨率要求。
  • 摘要：三坐标测量机作为一种高精度的通用测量设备已经有了几十年的发展历史，随着其在工业生产领域中的应用越来越为广泛，近年来，三坐标测量机以其高精度高柔性以及优异的数字化能力，逐渐进入航空航天飞行器设计与制造业中，成为各类模型及模具设计、开发、加工制造和质量保证的重要手段。风洞试验模型加工质量及安装状态对风洞试验结果的影响日益显见,通过高精度通用测量设备三坐标测量机的引入,可以有效实施风洞试验模型加工、组装过程中的质量监控.以先进的几何量检测技术为依托,介绍以提升风洞试验精细化能力为目的的三坐标测量机应用实例,三坐标测量机作为一种通用测量机，具有很高的测量精度和测量效率，同时具备操作方便，可实现在线测量，与CADiCAE/CAM技术结合紧密等众多优点，己经在航空航天领域有广阔的使用与发展空间。
  • 摘要：随着我国航天器制造向高精度、高可靠、长寿命发展,对测量技术的要求也越来越高.本文简要分析了几何量精密测量的研究与发展方向,着重介绍了在空间大尺寸测量方面5种常用测量系统:三坐标测量机、便携式三维测量系统、数字摄影测量系统、激光跟踪仪和GPS空间测量系统,并就5种测量系统的应用做了简单地分析比较,综合考虑技术成熟程度、效率、成本等多方因素,目前以激光跟踪仪和便携式二维坐标测量系统应用最为普遍，又以激光跟踪仪为主。激光跟踪仪在测量精度、测量效率、方便易用等方面取得了很好的平衡，便携式三维坐标测量技术中,但测量需要合作目标(合作靶镜),接触式测量,不能进行目标识别:以数字经纬仪坐标测量系统的理论精度高,应用灵活,但需要多台同时人工瞄准,效率低,人为误差明显,二者都存在一些不足。
  • 摘要：针规、三针被广泛用于机械制造业中螺纹参数的测量。由于针规、三针种类繁多、精度高且使用中磨损快，因此针规、三钊一的计量校准工作十分重要。本文介绍针规、三针的校准过程中,分别用光学计(比较测量法)和光栅测量仪(直接测量法)进行比较,突出了用光栅测量仪测量方法的方便、准确、快捷、高效.通过光栅测量仪测量三针测量结果的不确定度评定,验证了针规、三针校准装置的可靠性和实用性。
  • 摘要：万能工具显微镜是一种常用的计量仪器,它通过测量横纵向导板的移动距离来确定平面内各个要素的关系,测角目镜的米字线中心所指的点以坐标方式显示在读数显微镜上.本文结合工作实践,巧妙的利用米字线来测量交点尺寸和公法线长度,并且方法简单、实用.不仅解决了小模数齿轮公法线的测量问题，而且适用于其它模数的内齿和外齿的测量，具有通用性，测量时不用找正，不用计算跨齿数，方法简单，常用于零件的测绘和检定。
  • 摘要：随着航空制造业的迅速发展，对大型零件的加工精度和测量精度要求越来越高。特别是对体积大、曲面复杂物体的外形测量，传统的模拟量传递协调方法己经无法满足当前测量要求。本文主要介绍激光跟踪仪(LTD500)组成、原理和相关参数,总结了激光跟踪仪行业应用,分析激光跟踪仪在实际工作中的新问题以及激光跟踪仪的发展.指出激光跟踪仪作为一种高精度的测量装置，它以其测量速度快，精度高、测量范围大、实时跟踪测量、携带便携等优点在航空领域得到了广泛应用。将激光跟踪仪用于飞机型架的安装和检测，使型架的设计、制造和检测的技术水平达到了一个新的高度，实现了计算机辅助设计、制造、检验的一体化。
  • 摘要：三坐标测量机作为一种高效的精密测量仪器，三坐标测量机可进行零部件的尺寸、形状及相互位置的检测，例如箱体、导轨、涡轮和叶片、缸体、凸轮、齿轮、形体等空间型面的测量:用于划线、定中心孔、光刻集成线路等，并可对连续曲面进行扫描及制备数控机床的加工程序等。由于它的通用性强、测量范围大、精度高、效率高、性能好、能与柔性制造系统相连接，己成为一类大型精密仪器，故有“测量中心”之称。本文通过分析三坐标测量机对三维测量的作用，介绍了国内外三坐标测量机的研究现状，先进制造技术、工程项目与科学实验的需要也对三坐标测量机提出新的、更高要求。从国内外三坐标测量机发展情况和科研、生产对三坐标测量机提出的要求看，主要发展趋势有提高测量精度、提高测量效率、控制系统的改进、测量机测头的发展以及软件技术的革新等方面， 测量机软件是二坐标测量机中发展最为迅速的一项技术。软件的发展将使二坐标测量机向智能化的方向发展，它至少将包括自动编程、按测量任务对测量机进行优化、故障自动诊断等方面的内容，为三坐标测量机的研究提供参考。
  • 摘要：倾角传感器是一种用于测量角度偏转惯量的一种精密器件，因此通过光学分度头给一个标准角度，通过装置带动定位心轴转动，得到倾角传感器相对应的角位移量。本文主要叙述一种倾角位移传感器静态校准装置,该装置操作简单、工作效率高、实用性佳.能够解决现有技术倾角传感器的静态校准操作局限性大、工作效率低、难以满足实地需求、实用性欠佳的问题。
  • 摘要：星载红外相机用来拍摄大面积的地物热像，本文简单介绍了星载红外相机光学系统的总体方案,着重论述了其组成部分的关键装调技术、要点和步骤，光学系统两个通道的MTF测试为0.28.两者的配准误差小于5。结果表明光学系统的光校方案实际可行;最后的扫描图像符合总体指标，说明其成像质量满足相机使用精度的要求。
  • 摘要：iGPS测量采用无编码度盘的角度测量技术,通过测量两台以上发射器发射的红外激光信号得到空间点的角度值,并进一步利用角度前方交会得到空间点的三维坐标值.本文在分析iGPS角度测量原理的基础上,进一步分析了iGPS的系统平差原理和在线控制程序开发技术,并结合iGPS测量技术在工业拼接测量中的应用进行了软件开发和试验测试.指出iGPS由于支持多任务接收器同时测量,非常适合对动态性能和多目标测量要求较高的拼接测量任务，试验表明,iGPS测量设备配合MetroIn-IGPS测量软件,其测量速度和测量精度都可以很好满足拼接测量的要求。

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