[发明专利]一种用于数控锪窝的底孔孔口测量方法

说明书

本发明公开了一种用于数控锪窝的底孔孔口测量方法，属于蒙皮数控锪窝技术领域。方法包括：1)初始化理论数据；2)计算迭代收敛条件；3)计算底孔孔位测量点位；4)计算孔周曲面测量点位；5)执行在机测量；6)求解并更新孔口坐标与法矢、孔周平面度；7)判断测量是否收敛；8)迭代测量直到测量收敛或达到指定测量次数；9)根据孔周平面度调节孔口轴向位置；10)输出测量结果。本发明可在数控锪窝加工前，通过机床配备的探头，准确获取待锪窝底孔的位置信息及法矢信息，从而提高数控锪窝的窝、孔同轴度及窝深精度。

技术领域

本发明涉及蒙皮数控锪窝技术领域，具体涉及一种用于数控锪窝的底孔孔口测量方法。

背景技术

蒙皮是飞机、导弹等飞行器的一类典型零件，主要用于构成飞行器的气动外形。蒙皮与飞行器机体主要通过铆钉连接，而铆钉钉头的凹凸量受蒙皮窝孔深度与垂直度影响，铆钉凹凸量大小将影响飞行器的气动外形及隐身性能，需要严格控制。

蒙皮窝孔是铆钉与蒙皮的装配孔，其窝孔深度、窝孔与外形面的垂直度都将影响铆钉装配质量。蒙皮窝孔的加工方式一般为先钻底孔，再锪窝，为保证蒙皮可装配性及加工效率，钻底孔在蒙皮装配环节进行，锪窝在后续的二次数控加工中进行。在蒙皮数控锪窝的过程中，由于蒙皮需重新装夹，底孔相对于其理论位置将发生一定程度的偏移与倾斜，锪窝加工前，必须准确获取底孔的孔口位置，从而确定实际锪窝的位置、角度、深度，保证窝孔加工质量。

当前，蒙皮数控锪窝的主要方式仍以按底孔的理论位置进行锪窝加工为主，未考虑重新装夹带来的各种误差，锪窝质量较差，无法满足高精度装配的质量要求。另外一种精度较高的方法为测量后加工，即将蒙皮在专用工装上装夹后，使用测量机按待锪窝孔理论位置对底孔进行测量，再以实测位置进行锪窝加工，但测量机测量底孔时，仅能获取孔轴线上一点，无法准确获取底孔孔口位置，因此，无法准确控制底孔法矢方向与锪窝的深度。

发明内容

为了解决现有技术中数控锪窝过程中窝、孔同轴度差，窝深波动大的问题本发明提供了一种用于数控锪窝的底孔孔口测量方法，该方法能够准确获取底孔孔口位置及法矢，提高数控锪窝窝深精度和窝孔与外形面垂直度，实现蒙皮数控高精度锪窝。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种用于数控锪窝的底孔孔口测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）初始化理论数据：读取底孔孔位理论位置、法矢、直径；初始化锪窝深度、锪窝角度、底孔处蒙皮厚度、同轴度公差、窝深深度公差；并将底孔孔口圆心坐标初始化为，底孔孔口处法矢初始化为，允许最大迭代测量次数N，当前测量次数i=1；

2）根据理论数据，计算用于判断迭代是否收敛的位置偏差阈值和轴线角度偏差阈值；

3）基于底孔孔口圆心坐标，计算底孔孔位测量点位和孔周曲面测量点位；

4）执行在机测量，获取底孔孔位与孔周曲面的实际点位测量结果；

5）根据测量结果求解并更新孔口圆心坐标与法矢、孔周平面度；

6）判断测量是否收敛：计算孔口位置偏差，角度偏差，若且，则测量已收敛，收敛则执行步骤8）；否则执行步骤7）；

7）迭代测量直到测量收敛或达到指定测量次数：若当前测量次数iN，则i=i+1，继续执行步骤3）至步骤6）；若n≥N，则执行步骤8）；

8） 孔口位置微调：应用孔周平面度的测量结果，微调并更新底孔孔口坐标；

9）输出测量结果：输出底孔孔口坐标，底孔孔口法矢。

进一步的，步骤3）中选取底孔孔位测量点位，具体包括：