一种零件调姿方法与流程

1.本发明涉及机械加工领域，尤其涉及一种零件调姿方法。


背景技术：

2.飞机大型部件装夹在工装上会产生弹性变形，以及定位误差，为满足飞机大型部件在数控加工中的工艺要求，需要消除弹性变形，以及定位误差，从而需对飞机大型部件找正、调平；现有飞机大型部件调姿方法为通过机床测头测量出零件典型特征的三维坐标值，根据三维坐标值出加工程序，在加工程序中进行补偿加工。这种方法在相同飞机大型部件每次加工时，都需要重新出加工程序，生产效率低，满足不了生产进度的要求。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明实施例提供了零件调姿方法、装置、设备及介质，用以解决现有技术中飞机零件调姿效率低的技术问题。
4.为解决上述技术问题，本技术提出了一种零件调姿方法，所述方法包括：
5.获取待调姿零件的特征部的三维坐标值，其中，所述特征部至少包括第一特征部和第二特征部，所述第一特征部和所述第二特征部位于所述待调平零件的两侧，三维坐标系以理想状态下所述第一特征部以及第二特征部的连线作为x轴，以竖直方向为z轴；
6.根据所述第一特征部的y轴坐标值和所述第二特征部的y轴坐标值，对所述待调姿零件进行找正；
7.根据所述三维坐标值与理论坐标值的差值，对找正后的所述待调姿零件进行调平。
8.作为本技术一些可选实施方式，所述根据所述第一特征部的y轴坐标值和所述第二特征部的y轴坐标值，对所述待调姿零件进行找正的步骤，包括：
9.当所述第一特征部的y轴坐标值小于所述第二特征部的y轴坐标值时，将所述第一特征部记所在的一侧记为待调整侧，将第二特征部所在一侧记为基准测，否则将第二特征部所在一侧记为待调整侧，将第一特征部所在一侧记为基准侧；
10.使所述待调整侧在y轴方向移动；
11.获取所述待调整侧和所述基准侧的位移量，分别记为第一位移量和第二位移量；
12.当第一位移量与第二位移量的差值等于第一目标调整量时，固定所述待调姿零件，其中，所述第一目标调整量通过所述三维坐标值和所述理论坐标值获取。
13.作为本技术一些可选实施方式，所述获取所述待调整侧和所述基准侧的位移量，分别记为第一位移量和第二位移量步骤，包括：
14.根据预设压表距离在所述y轴方向对百分表进行压表，其中，所述百分表包括固定于待调整侧的第一百分表，和固定于基准侧的第二百分表；
15.调整所述第一百分表和所述第二百分表的刻度，使得所述第一百分表和第二百分表的读数为0；
16.读取所述第一百分表和所述第二百分表的读数，以得到所述第一位移量和所述第二位移量。
17.作为本技术一些可选实施方式，所述根据所述三维坐标值与理论坐标值的差值，对找正后的所述待调姿零件进行调平的步骤包括：
18.根据所述三维坐标值与理论坐标值的差值，获取待调平位置、调平方向以及第二调整量；
19.根据所述待调平位置确定所有待调平支撑脚；
20.根据所述调平方向、所述第二调整量和预设调整顺序，调节每一待调平支撑脚对应的可调节支撑块的高度。
21.作为本技术一些可选实施方式，所述根据所述调平方向、所述第二调整量和预设调整顺序，调节每一待调平支撑脚对应的可调节支撑块的高度的步骤，包括：
22.根据预设压表距离，沿z轴方向将百分表在所述待调平支撑脚上进行压表；
23.调整所述百分表的刻度，使得所述百分表的读数为0；
24.根据所述第二调整量和所述调平方向调整所述待调平支撑脚对应的可调节支撑块的高度；
25.当所述百分表的读数等于所述第二调整量时，固定所述待调平支撑脚。
26.作为本技术一些可选实施方式，在所述根据所述三维坐标值与理论坐标值的差值，对所述待调姿零件进行调平的步骤之后，还包括：
27.重新获取所述特征部的三维坐标值；
28.当重新获取的所述三维坐标值和理论坐标值不满足预设条件时，返回所述根据所述第一特征部的y轴坐标值和所述第二特征部的y轴坐标值，对所述待调姿零件进行找正的步骤，循环至重新获取的所述三维坐标值和理论坐标值满足所述预设条件。
29.作为本技术一些可选实施方式，在所述获取待调姿零件的特征部的三维坐标值的步骤之前，所述方法还包括：
30.将所述待调姿零件装夹于工装上，所述工装包括至少四个支撑脚，每一所述支撑脚的下方设置有一可调节支撑块；
31.调整每一所述可调节支撑块的高度，使得每一可调节支撑块的高度相同；
32.将所述待调姿零件和所述工装放置于机床的预设位置；
33.通过所述机床的机床测头分别获取所述第一特征部和所述第二特征部的三维坐标值。
34.作为本技术一些可选实施方式，所述使所述待调整侧在y轴方向移动的步骤包括：
35.固定所述基准侧；
36.通过分体式液压千斤顶使所述待调整侧产生位移，其中，所述分体式液压千斤顶的活塞部安装于所述待调整侧的支撑脚与挡块之间。
37.作为本技术一些可选实施方式，每一所述可调节支撑块的高度调节量为1毫米。
38.作为本技术一些可选实施方式，所述预设压表距离为0.5毫米。
39.综上所述，本发明的有益效果如下：
40.本技术所述的零件调姿方法，解决现有技术中飞机零件调姿效率低的技术问题。所述方法包括：获取待调姿零件的特征部的三维坐标值，其中，所述特征部至少包括第一特
征部和第二特征部，所述第一特征部和所述第二特征部位于所述待调平零件的两侧；根据所述第一特征部的y轴坐标值和所述第二特征部的y轴坐标值时，对所述待调姿零件进行找正；根据所述三维坐标值与理论坐标值的差值，对所述待调姿零件进行调平。可以看出，本技术通过获取待调姿零件的特征部的三维坐标值，能够准确的获取待调姿零件的姿态，根据第一特征部和第二特征部的y轴坐标值的差值，能够获取待调姿零件找正过程的调整量，实现找正过程的量化，并且通过三维坐标值与理论坐标值的差值，能获取待调平的位置和调平调整量，以提高对待调姿零件进行调平的效率，实现了零件调姿过程的量化，提升了零件的调姿效率。
附图说明
41.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，这些均在本发明的保护范围内。
42.图1是本发明实施例的零件调姿方法的流程示意图；
43.图2是本发明实施例的待调姿零件的结构示意图；
44.其中，1-待调姿零件；2-工装；3-可调节支撑块；4-分体式液压千斤顶；5-挡块；6-百分表；7-压板
具体实施方式
45.下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
46.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
47.请参见图1，本发明实施例提供了本技术提出了一种零件调姿方法，所述方法包括：
48.s1、获取待调姿零件的特征部的三维坐标值，其中，所述特征部至少包括第一特征部和第二特征部，所述第一特征部和所述第二特征部位于所述待调平零件的两侧，三维坐标系以理想状态下所述第一特征部以及第二特征部的连线作为x轴，以竖直方向为z轴；
49.首先，获取待调姿零件的特征部的三维坐标值，举例来说而非限定，所述待调姿零件可以是飞机梁类构件、机翼壁板、飞机尾鳍等，所述特征部为待调姿零件上的零件典型特征，所述零件典型特征可以是零件上的槽区、筋顶、定位孔等，在本实施例中，所述特征部至
少包括第一特征部和第二特征部，第一特征部和第二特征部分别位于待调姿零件的两侧，建立一三维坐标系，所述三维坐标系以理想状态下与第一特征部和第二特征部的连线的方向作为x轴方向，以竖直方向作为z轴方向，根据右手定则可确定y轴方向，所述理想状态为所述待调姿零件已找正和调平的状态，获取所述第一特征部和第二特征的三维坐标值，通过特征部的x轴坐标或y轴坐标便于提高后续找正的效率，通过特征部的z轴坐标能够提高后续找正的效率，实现调姿过程的量化。
50.s2、根据所述第一特征部的y轴坐标值和所述第二特征部的y轴坐标值，对所述待调姿零件进行找正；
51.找正就是利用划线工具检查或校正工件上的有关不加工表面，或使得有关表面和基准面之间处于合适的位置，现有飞机结构件找正方法为用百分表获取两个定位销或两个定位边的差值，再用工具敲工装，反复操作直到找正为止，这种方法费时费力，效率低下；
52.在本实施例中，当第一特征部和第二特征部的y轴坐标值不相等时，则说明所述待调姿零件未找正，则根据根据所述第一特征部的y轴坐标值和所述第二特征部的y轴坐标值，对所述待调姿零件进行找正，第一特征部的y轴坐标值和第二特征部的y轴坐标值的差值则为找正时的调整量，实现了找正过程的量化，提高了大型零件的找正效率。
53.s3、根据所述三维坐标值与理论坐标值的差值，对所述待调姿零件进行调平。
54.调平是把设备的工作平面的水平调整到适合使用的要求，调平一般是通过调整仪器设备的支撑点上的垫铁或可调垫铁的高低来改变工作平面的水平，现有飞机结构件调平方法为用百分表在工装表面进行测量，然后用垫片垫平，这种方法无法量化、操作繁琐、效率低下，在本发明实施例中，通过特征部的三维坐标值和理论坐标值的差值，即可对所述零件进行调平，实现了调平过程的量化，有效提升了调平的效率和精度。
55.作为本技术一些可选实施方式，所述获取待调姿零件的特征部的三维坐标值的步骤，包括：
56.s11、将所述待调姿零件装夹于工装上，其中，所述工装包括至少四个支撑脚，每一所述支撑脚的下方设置有一可调节支撑块；
57.如图2所示，将待调姿零件1装夹于工装2上，所述工装2包括至少四个支撑脚3，并在每一所述支撑脚的下方设置有以可调节支撑块3，所述可调节支撑3块指的是高度可调节的支撑块，通过可调节支撑块的设置，能够方便后续调平时对工装水平度的调整，在一具体实施例中，所述每一所述可调节支撑块的高度调节量为1毫米。
58.s12、调整每一所述可调节支撑块的高度，使得每一可调节支撑块的高度相同；
59.其次，调节每一所述可调节支撑块的高度，使得每一所述可调节支撑块的高度相同，避免由可调节支撑块带来的误差；
60.s13、将所述待调姿零件和所述工装放置于机床的预设位置；
61.由于在后续步骤中，第一特征部和第二特征部的三维坐标值通过所述机床的机床测头获取，并且在调平步骤中，需要将机床测头获取的三维坐标值和理论坐标值进行对比，故需要将将所述待调姿零件和所述工装一同放置于机床的预设位置，以通过所述机床的测头即可获得准确的三维坐标值。
62.最后，通过机床的机床测头获取所述第一特征部和所述第二特征部的三维坐标值，在一具体实施例中，所述第一特征部和第二特征为位于待调姿零件两侧的定位孔。
63.作为本技术一些可选实施方式，所述根据所述第一特征部的y轴坐标值和所述第二特征部的y轴坐标值，对所述待调姿零件进行找正的步骤，包括：
64.s21、当所述第一特征部的y轴坐标值小于所述第二特征部的y轴坐标值时，将所述第一特征部记所在的一侧记为待调整侧，将第二特征部所在一侧记为基准测，否则将第二特征部所在一侧记为待调整侧，将第一特征部所在一侧记为基准侧；
65.在待调姿零件已找正的情况下，第一特征部的y轴坐标值应等于第二特征部的y轴坐标值，即第一特征部和第二特征部的连线平行于所述三维坐标系的x轴，当所述第一特征部的y轴坐标值小于所述第二特征部的y轴坐标值时，将所述第一特征部记所在的一侧记为待调整侧，将第二特征部所在一侧记为基准测。
66.s22、使所述待调整侧在y轴方向移动；
67.作为本技术的一种可选实施方式，所述使所述待调整侧在y轴方向移动的步骤包括：
68.s221、固定所述基准侧；
69.首先通过压板7将基准侧的支撑脚进行固定，避免在移动待调整侧的同时使得基准侧产生位移，避免基准侧的位移对找正产生误差。
70.s222、通过分体式液压千斤顶使所述待调整侧产生位移，其中，所述分体式液压千斤顶的活塞部安装于所述待调整侧的支撑脚与挡块之间。
71.通过分体式液压千斤顶4实现调整侧在y轴方向的移动，根据预设距离在待调整侧的支撑脚安装一挡块5，所述挡块5固定在机床的工作台面上，所述预设距离等于所述分体式液压千斤顶4的活塞部的长度，所述分体式液压千斤顶的7活塞部安装所述挡块5和支撑脚之间，通过所述活塞部分推动待调整侧的所述支撑脚3使得所述待调整侧在y轴方向产生位移。
72.s23、获取所述待调整侧和所述基准侧的位移量，分别记为第一位移量和第二位移量；
73.在使待调整侧移动的同时，获取所述待调整侧和所述基准侧的位移量，分别记为第一位移量和第二位移量，作为本技术一些可选实施方式，所述获取所述待调整侧和所述基准侧的位移量，分别记为第一位移量和第二位移量步骤，包括：
74.s231、根据预设压表距离在所述y轴方向对百分表进行压表，其中，所述百分表包括固定于待调整侧的第一百分表，和固定于基准侧的第二百分表；
75.百分表用以指示被测量物与标准尺寸的偏差，使用百分表时，为了保证测头与被测表面保持一定的压力，以减少测量误差，故会进行压表操作，所述第一百分表用于测量待调整侧的位移量，所述第一百分表用于测量基准侧的位移量，故所述第一百分表的磁力表架固定于待调整侧的机床工作台上，第一百分表的测头方向垂直于第一特征部和第二特征部的连线，第二百分表的磁力表架固定于基准侧的机床工作台上，第二百分表的测头方向垂直于第一特征部和第二特征部的连线，在一具体实施例中，为减少百分表的测量误差，所述预设压表距离为0.5毫米。
76.s232、调整所述第一百分表和所述第二百分表的刻度，使得所述第一百分表和第二百分表的读数为0；
77.在压表后，需要调整第一百分表和第二百分表的刻度，使得所述百分表的读数归
零以避免由于压表带来的误差。
78.s233、读取所述第一百分表和所述第二百分表的读数，以得到所述第一位移量和所述第二位移量。
79.在百分表的压表和归零操作结束后，在使所述待调整侧产生位移的同时，获取所述第一百分表和第二百分表的读数，以得到第一位移量和第二位移量。
80.s24、当第一位移量与第二位移量的差值等于第一目标调整量时，固定所有所述支撑脚，其中，所述第一目标调整量通过所述三维坐标值和所述理论坐标值获取。
81.当第一位移量和第二位移量的差值等于第一目标调整量时，视为所述待调姿零件已找正，所述第一目标调整量等于所述第一特征部和所述第二特征部的y轴坐标值的差值，可以看出，本实施例的方法通过特征部的三维坐标值对待调姿零件进行找正操作，实现了找正过程的量化，提高了找正效率。
82.作为本技术一些可选实施方式，所述根据所述三维坐标值与理论坐标值的差值，对所述待调姿零件进行调平的步骤包括：
83.s31、根据所述三维坐标值与理论坐标值的差值，获取待调平位置、调平方向以及第二调整量；
84.通过实际测量获取的三维坐标值和理论坐标值即可获取待调平位置，所述第二调整量等于第一特征部的z轴坐标值与第二特征部的z轴坐标值的差值，根据所述差值的正负即可确定调平方向。
85.s32、根据所述待调平位置确定所有待调平支撑脚；
86.s33、根据所述调平方向、所述第二调整量和预设调整顺序，调节每一待调平支撑脚对应的可调节支撑块的高度。
87.在获取所述待调平位置后，即可确定所有需要调整的支撑脚，根据所述调平方向、所述第二调整量和预设调整顺序，调节每一待调平支撑脚对应的可调节支撑块的高度，在一具体实施例中，所述预设调整顺序为，先调整位于所述工装的四角的待调平支撑脚，在调整其余的待调平支撑脚。
88.作为本技术一些可选实施方式，所述根据所述调平方向、所述第二调整量和预设调整顺序，调节每一待调平支撑脚对应的可调节支撑块的高度的步骤，包括：
89.s331、根据预设压表距离，沿z轴方向将百分表在所述待调平支撑脚上进行压表；
90.百分表用以指示被测量物与标准尺寸的偏差，使用百分表时，为了保证测头与被测表面保持一定的压力，以减少测量误差，故会进行压表操作，所述百分表的磁力表架固定于待调平支撑脚一侧的机床工作台上，百分表的测头方向与竖直方向平行。
91.s332、调整所述百分表的刻度，使得所述百分表的读数为0；
92.在压表后，需要调整百分表的刻度，使得所述百分表的读数归零以避免由于压表带来的误差。
93.s333、根据所述第二调整量和所述调平方向调整所述待调平支撑脚对应的可调节支撑块的高度；
94.s334、当所述百分表的读数等于所述第二调整量时，固定所述待调平支撑脚；
95.根据所述第二调整量和所述调平方向调整所述待调平支撑脚对应的可调节支撑块3的高度，当所述百分表的读数等于所述第二调整量时，则视为此支撑脚以达到目标高
度，通过压板7将所述支撑脚固定，以避免调整其他支撑脚时对已调平的支撑脚造成影响，保证百分表的指针不晃动。
96.s335、重复上述步骤直到每一所述待调平支撑脚被调平。
97.作为本技术一些可选实施方式，在所述根据所述三维坐标值与理论坐标值的差值，对所述待调姿零件进行调平的步骤之后，还包括：
98.s4、重新获取所述特征部的三维坐标值；
99.s5、当重新获取的所述三维坐标值和理论坐标值不满足预设条件时，返回所述根据所述第一特征部的y轴坐标值和所述第二特征部的y轴坐标值，对所述待调姿零件进行找正的步骤，循环至重新获取的所述三维坐标值和理论坐标值满足所述预设条件。
100.重新获取所述特征部的三维坐标值，根据测得的三维坐标值与理论三维坐标值对比确定调姿是否满足工艺要求，如果不满足则返回所述根据所述第一特征部的y轴坐标值和所述第二特征部的y轴坐标值，对所述待调姿零件进行找正的步骤，根据重新获取的所述特征部的三维坐标值对所述带调姿零件1重新进行找正和调平，直到满足工艺要求为止，可以看出，本实施例通过循环验证的方式保证了找正和调平的精确度。
101.综上所述，本发明实施例的零件调姿方法，本技术通过获取待调姿零件的特征部的三维坐标值，能够准确的获取待调姿零件的姿态，根据第一特征部和第二特征部的y轴坐标值的差值，能够获取待调姿零件找正过程的调整量，实现找正过程的量化，并且通过三维坐标值与理论坐标值的差值，能获取待调平的位置和调平调整量，以提高对待调姿零件进行调平的效率，实现了零件调姿过程的量化，提升了零件的调姿效率。
102.还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
103.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。