[發明專利]一種基于三維打印的飛機操縱桿夾持工裝設計方法

有效

• 申請號: 201811037911.6
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN109249612B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 潘慶國;彭雪娟;王緯國;胡偉;胡猛;彭文蕾
• 申請（專利權）人: 國營蕪湖機械廠
• 主分類號: B29C64/10
• 分類號: B29C64/10;B29C64/386;B33Y10/00;B33Y50/00
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 王帥

本發明涉及一種基于三維打印的飛機操縱桿夾持工裝設計方法，包括三維掃描操縱桿、數據建模、三維打印操縱桿夾持工裝，使用非接觸拍照式三維掃描儀掃描操作桿得到操縱桿點云數據并建立三維模型，使用三維處理軟件反向生成三維虛擬操縱桿底座的空腔模型，三維打印的到操縱桿模型以及空腔模型，空腔模型即為飛機操縱桿的夾持工裝，在操縱桿夾持工裝內壁均勻貼附一層0.5mm彈性膠質材料，以增強夾持工裝和操縱桿的貼合性。本發明效率高，精度高，成本低，特別適用于復雜模型的夾持工裝快速成型。

技術領域

本發明涉及飛機測試領域，具體的說是一種基于三維打印的飛機操縱桿夾持工裝設計方法。

背景技術

常用制作工裝夾具是先對被夾持操縱桿進行手工測繪外形尺寸，在測繪的基礎上制作工裝夾具圖紙，再制作夾持工裝的方法。該方法的優點是通用性強，沒有對工件、測繪工具的特殊要求；但該方法效率低，對復雜尺寸被夾持件的測繪不準確，易導致制作的夾持工裝和被夾持件不貼合。

飛機操縱桿的形狀符合人體工學特點，這就導致其結構復雜，底座和水平面存在一個特定的角度、底座和上部桿也存在一個特定的扭轉角度。如果使用普通手工測繪，制作圖紙，再制作夾持工裝的方法，會存在無法準確測量特殊角度，從而使得夾持工裝無法很好的契合操縱桿的外形，操縱桿無法穩定定位等問題。需要設計專用工裝完美貼合并夾持操縱桿底部，使操縱桿頂部操作按鈕平面與水平面呈固定夾角。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提出了一種基于三維打印的飛機操縱桿夾持工裝設計方法，提升了工裝制作質量，降低了制作周期，尤其是降低了原手工測繪制圖造成的無法準確測量特殊角度，從而使得夾持工裝無法很好地契合操縱桿的外形，操縱桿無法穩定定位等問題。

本發明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種基于三維打印的飛機操縱桿夾持工裝設計方法，包括步驟：

s1)三維掃描操縱桿；

s2)數據建模；

s3)三維打印操縱桿夾持工裝。

所述步驟s1)包括：

s11)利用米黃色紙質膠帶緊密貼合粘貼于飛機操縱桿表面；

s12)將操縱桿置于專用標尺轉臺上，操作旋轉360度，同時系統進行全自動拼接，選用非接觸拍照式三維掃描儀掃描操作桿得到三維點云數據。

所述步驟s2)包括：

s21)將點云數據文件，輸入到三維處理軟件中，利用軟件的逆向工程手段，得到操縱桿的三維虛擬模型；

s22)利用三維虛擬操縱桿的模型，使用三維處理軟件反向生成三維虛擬操縱桿底座的空腔模型；

s23)將三維虛擬操縱桿底座的空腔模型內腔外擴1mm，形成最終空腔模型。

所述步驟s3)包括：

s31)將三維虛擬操縱桿模型和空腔模型通過三維打印的方式，使用ABS塑料材質，打印出兩個實體；

s32)在打印好的空腔模型內壁均勻貼附一層0.5mm彈性膠質材料。

所述步驟s12)掃描時采用非接觸白光技術。

所述三維處理軟件包括Unigraphics NX軟件。

本發明的有益效果是：

(1)效率高，在設備和材料充足情況下，2天內即可完成飛機操縱桿等外形復雜部件的夾持工裝和驗證樣件等的設計和制作；

(2)精度高，對于傳統手工難以完成的復雜夾角、曲面等的測繪，可快速完成高精度自動測繪并形成三維模型；