文摘
在这项研究中,使用API tracker3 NACA0018机翼表面进行了一致性测试结合SpatialAnalyzer (SA)和建模软件SolidWorks。熟石膏作为塞使材料和woven-type玻璃纤维用作模具和机翼表面材料。对机翼表面分析,机翼表面的三维模型是在SolidWorks软件开发和进口在SpatialAnalyzer IGES文件格式(SA)的软件。然后,从制造机翼表面用激光跟踪测量通过表面扫描方法。表面一致性测试是通过拟合测量指向表面模型从SolidWorks进口SpatialAnalyzer (SA)的软件。优化适合总结结果表明,平均健康差异是0.0从0.22224标准差与RMS和零平均为0.2210。包括的最大大小不同x和y在一起是最低−0.5336和0.5077。因此,与给定范围的表面质量规范,激光跟踪器是一个简单和可靠的测量和检验工具。
1。介绍
纤维增强复合材料(FRC)现在成为航空航天工业的天然材料选择由于大强度和刚度重量比与传统结构材料(1]。的刚度、强度高、低体重、高性能复合材料被广泛使用不仅在航空航天工业,而且在海洋,盔甲,汽车,和土木工程应用2]。纤维增强复合材料在金属的一个明显的优势是形状的潜力,特别是生产大型双曲率几何的能力(3]。这种形状的潜在能力英国财务报告理事会应该支持适当的测量技术以其形状和几何一致性测试,校准,组装。在这些技术中,商业激光追踪器是先锋技术可用于各种应用程序。
激光跟踪器是一种便携式设备使三维测量非常吸引计量仪器众多原因包括大小、可移植性、可重复性、准确性,和能够迅速捕捉大量的三维坐标数据和实时4]。航空工业是激光跟踪技术的早期采用者,大规模的计量,包括就地检查大型部件和总成,是必需的。汽车工业使用许多类似的工具应用与航空航天和可以应用激光追踪器类似的目的。激光追踪器不仅仅是用于检查只是一部分;它们通常用于监控设备或工具的条件并提供实时反馈的磨损或运动装置或工具(5]。激光跟踪系统可以测量三维坐标的原则三边测量精度高。激光仪器发出的激光万向头(图1);在激光跟踪器的情况下,球安装反光镜鼻中隔黏膜下切除术后()用于激光反射单位允许的距离测量(6]。
文献揭示了激光跟踪器的使用作为一个参考工具的机械臂坐标测量机(AACMMs)验证过程(7),作为一个校准系统的坐标测量机(CMM) (8),作为调整光学系统的计量工具,包括使用镜子和窗户(9],作为仪表工具用于制造大规模测量在航天大会(6]。激光跟踪技术应用在制造业包括加工设备和工具比对,检查部分,复杂的装配组件、设备、机器和工具校准和数据收集的维度信息组件与三维信息的逆向工程完成固体参数的模型,可以用来制造(4,10,11]。本文的目标是生产翼从玻璃纤维表面,使用API激光tracker3结合空间软件表面一致性测试工具。
2。方法和材料
本文从玻璃纤维覆盖NACA0018机翼表面形成并使用激光跟踪器进行一致性测试。因此,实验工作的过程开始于插头制造、模具制造、铸造/表面形成,并进行一致性测试。表1显示材料的列表和他们的目的制造机翼。
塞在。玻璃纤维模具制作的第一步通常是做一个插头的表示完成的部分,可以是一个实际部分或部分的仿真模型12]。插头是由各种不同的材料,包括,但不限于,木材、石膏、聚酯树脂、玻璃纤维、聚氨酯泡沫等。13]。本研究的目的,一个白色的细粒度的石膏俗称熟石膏选为塞材料由于它是现成的在建筑材料商店,便宜,易于使用,能够成形没有收缩和裂纹,快速治疗,和较强的目的。图2显示了塞形成过程的示意图表示。
(一)
(b)
由于机械模具需要使用全面的准确几何产品制造,插头是假定为分割模式有一半的确切形状的机翼。手工挤压成形过程与活动挤压模方法采用插头形状如图2(一个)。一个模板,机翼是由金属板的曲率来表示活动挤压模。曲率是使用特殊的狙击手准备刀具,与细粒度砂纸抛光。指导模板以及插头成型过程中成型板的边缘,一个特殊的夹具类似仔细尝试广场一端粘的模板,如图2(b)。为了防止挠曲的模板,它支持与刚性材料制成的金属条。夹具准备有一个光滑的表面光洁度和两个互相垂直的表面。塞的形成过程是由轻轻滑动模板在适当的石膏与水混合使用两只手在成型板。在成形过程中,指导板允许模板滑动表面的成型板在等距离的成型板。模板的左手控制运动在寄宿边缘和右手控制运动的模板表面的成型板。
完成的整体塑造插头,几个粗塑造整个长度进行操作。最后,把塑造过程完成,插头被允许在使用前脱水。插头确认适当的脱水后,塞的表面密封覆盖孔隙度与汽车车身填料和沙子收报220丸大小。
机械模具。本研究的目的,400 gsm编织玻璃纤维布类型被选为模具和翼型材料。由于翼型是对称的,上半部分和下半部分的模具已经形成后插头。与机械模具之前,塞表面所需的水平,完成了PVA应用表面的脱模和表面保护完成塞下使用。然后,混合环氧树脂制备的催化剂和硬化剂推荐的比例。准备的环氧当时刷表面的插头和成型板表面的等距离40毫米两边的插头。当环氧致密化开始,解决玻璃纤维层铺设发生如图3(一个)。这种额外的上篮被用于制造模具与法兰螺栓的目的,如图3 (b)。层后治愈,2层的玻璃纤维铺设了一次,直到达到所需的厚度。多少层添加了法兰部分模具刚性。模具完全治愈后,模具被撤,紧随其后的是削减过剩的复合材料,修正叛逃的表面,清洗模具,完成。纠正叛逃表面,使用了特殊的聚酯腻子灰。另一半模具是同样由相同的插头和准备装配如图3 (b)。
(一)
(b)
模具制造过程中所需的一些预防措施是:(1)使工作区域无灰尘和污垢脱模可能的陷阱,成为表面的一部分,因为它干;(2)插头表面光洁度应该是所需的质量和表面缺陷需要改正的表面上看到插头模具上获得的表面光洁度;(3)适当的固化剂和环氧树脂的比例需要使用更快的干燥速率或降低干燥速率影响模具质量;(4)适当的打湿的玻璃需要避免气泡导致表面缺陷;和(5)适当的压力应用程序需要环氧树脂均匀分配在插头,这样由于湿表面缺陷问题可以最小化。
机翼表面形成。之前与机翼表面形成,PVA是应用于模具表面促进释放机翼。的机翼表面的两半模具如图4(一个)。上篮完成前,治愈后,多余的部分被切割和边缘准备组装。组装后,机翼被粘在一起的两部分从内部领导和后缘使用环氧树脂和玻璃纤维。大会被拆除,一个完整的机翼和多余的材料在分型线(图4 (b))从模具中删除。多余的材料被移除,叛逃的表面是纠正使用特殊聚酯腻子灰、和表面完成所需的水平。
(一)
(b)
表面合格测试。使用的API模型实验测试是一个API tracker3结合SpatialAnalyzer (SA)的软件。如表所示23.5,API tracker3角的准确性µm / m, ADM精度±15µm, IFM >精度±0.5 ppm。在这个实验中,激光跟踪器位于4米的范围内目标点的校正点或偏差距离的激光跟踪目标点是正负0.5µm。表面一致性测试的过程中,平面度和线性成型板第一次检查。为此,随机从上成型板表面进行了测量与跟踪通过扫描测量方法如图5(一个)。然后点安装,使飞机检查成型板的平面度。检查的线性成型板边缘,沿着边缘点随机测量,如图5 (b)。一条线是线性拟合点的检查。检查模板的线性运动沿着边缘的成型板模具制造的过程中,球上复古的反射器()阶梯短环到超级扁环被附加到模板使阅读而模板塑造插头的过程。表面平整度和线性测量的点进行分析使用SpatialAnalyzer (SA)的软件。
(一)
(b)
测试机翼表面一致性,一侧的机翼的长度分为15个相等的部分。然后在每个部门线,沿着测量弦长从前缘向尾部通过表面扫描方法。分析机翼表面的测量分,机翼设计模型是在SolidWorks软件开发和进口IGES文件格式SpatialAnalyzer软件。图6使用激光跟踪器和数字显示测量的点7显示测量分进口SpatialAnalyzer (SA)的软件。
3所示。结果与讨论
表3显示了随机测量了在不同的点检查平面度和线性的成型板。点选择适合飞机使用空间分析仪(SA)的软件。因此,平面的平面度使用分成为0.0386创建的均方根(RMS)为0.0079。所以,可以通用,成型板的平面度等于这个平面的平面度。
表4展示了跟踪阅读带的边缘成型板检查线性。检查线性是重要优势用于指导插头制作过程中的模板。点连接到适合行SpatialAnalyzer (SA)的软件。分析了线性使用RMS的SpatialAnalyzer软件显示0.2067 0.0908。
表4显示的阅读球上复古的反射器()阶梯短环到超级扁环附加到模板来阅读而模板使插头的塑造过程。实测点适合做一个线检查运动的线性测试SpatialAnalyzer软件和结果显示0.2179线性RMS的0.0918。当我们比较成型的线性边缘沿着成型模板运动边缘,结果表明线性差0.0112与均方根差0.001。这证明模板运动几乎是平行于边缘的成型板没有成型的偏转板表面。
表5显示了快速对齐点首先选择和优化参数指向对象的健康。表6显示了优化点测量机翼表面模型的适合从SolidWorks软件进口SpatialAnalyzer (SA)。这个表是重要的或重要的定量数据,支持显示机翼制造和进口模型之间的区别。适合汇总结果显示平均差异为0。适合的标准差和零平均0.22224均方根为0.2210。包括的最大大小不同x和y在一起是最低−0.5336和0.5077。它可以从这个广义拟合,考虑错误重复从表面成型板、模板的运动,和个人的错误,等等,结果表明产生机翼表面的一个不错的选择与创建的模型。
在研究,检验结果表明,成型板边缘和模板的线性运动是一致的。这意味着错误,由于模板可以创建运动非常低。关于生产机翼表面的质量,基于测量的健康点的平均值在SolidWorks创建机翼模型,它从RMS值显示一个好的结果。从上面的结果,可以得出这样的结论:拟合点由激光跟踪测量表面模型中创建SolidWorks进口SpatialAnalyzer软件可以作为检验工具对一个给定的规范。讨论了激光跟踪器的各种应用程序(7- - - - - -9]。使用激光跟踪器仪表工具和检验工具是同意4- - - - - -6,11]。商业计量仪器进行比较(6在metri K610, metri MV224,法追踪,V-stars显示了激光跟踪器的工作能力在相同级别更高的工作范围的不确定性比较工具。
4所示。结论
激光跟踪器被选作为检验工具研究机翼表面的表面一致性测试。从当前工作得出了以下的结论:(我)测量从机翼表面用激光跟踪器通过表面扫描方法和这些点是安装在测量三维表面模型导入到SpatialAnalyzer软件(2)测试结果的误差影响来自成型板平面度和线性是微不足道的。影响人工塑造的插头也被认为是可以忽略的(3)从地表一致性测试,因为测量的点是完全配备了三维表面模型创建,生产的产品质量是好的(iv)也证实了激光跟踪器的一个重要测量和检查,可以很容易地利用可接受的精度范围内
数据可用性
对机翼表面分析,机翼表面的三维模型是在SolidWorks软件开发和进口在SpatialAnalyzer IGES文件格式(SA)的软件。然后,从制造机翼表面测量用激光跟踪器通过表面扫描方法。表面一致性测试是通过拟合测量指向表面模型从SolidWorks进口SpatialAnalyzer (SA)的软件。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。