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數字化傳遞技術 光學定位點在工裝中的應用

發布時間:2020-07-11 點擊:

1.從工程數模到工裝制造的數字化傳遞
從工程數模到工裝制造的數字化傳遞過程是按工程數模進行工裝數模的設計,在工裝數模的設計中,對所有的需要安裝的定位件上,應設置光學定位點(Optical Tooling Points簡稱OPT),也就是通常說的工具球,每個OPT均包括含X、Y、Z三個方向的坐標值,工裝制造部門利用計算機輔助經緯儀(Computer Aided Theodolite簡稱CAT)及激光跟蹤儀(Laser Tracker簡稱LT)通過測量OPT的坐標值來確定裝配工裝的定位特性,達到制造、安裝、檢驗裝配工裝的目的。
2.工裝的坐標系(系統光學定位點)
2.1 絕對坐標系
絕對坐標系是在工裝上建立一個與飛機坐標系相同的坐標系。其優點是出現協調問題時,易于查找問題出現的原因。但有時會出現大部分工裝零件與絕對坐標產生較大的夾角,使安裝公差降低。為達到工裝的使用要求,設計工裝時,提高產生較大夾角的工裝零件的安裝的精度,由于安裝精度的提高,制造安裝的難度也相應增大。

2.2 相對坐標系
相對坐標系是在工裝上建立本工裝坐標系。其優點是工裝中的大部分零件坐標與工裝坐標一致,減少誤差環節,裝配精度高。但出現協調問題難以找出問題的所在及解決方法,因此一般裝配工裝中,一般不使用這種方法,但裝配工裝如果沒有協調關系的可使用此方法,零件工裝也可使用此方法。
3.光學定位點(OPT)在工裝中的作用及特征
3.1 用于建立工裝的坐標系的(基準光學定位點)
用數字化傳遞設計的工裝,應首先在工裝上建立坐標系,如何建立工裝上的坐標系呢?在工裝的最大的基準平面上安裝不得少于三個工具球,這些工具球是工裝上的基準工具球(如圖3-1所示)。用激光安裝儀測量這些基準工具球,并在激光安裝儀的計算機中給出工裝坐標系與測量值的關系,計算機自動計算并建立工裝坐標系,將此坐標系保存到計算機系統中。

圖3-1 工裝的坐標系

3.2 用來確立工裝零件的空間位置及工裝零件的相互關系
物體在三維空間內有六種可能的運動,也就是工程中說的六個自由度,這六個自由度可以分為兩類:位移和旋轉。位移有三種,垂直位移(沿Z軸方向位移)、橫向位移(沿X軸方向位移)、軸向位移(沿Y軸向方位移)。旋轉有三種,垂直旋轉(繞Z軸方向旋轉)、橫向旋轉(繞X軸方向旋轉)、軸向旋轉(繞Y軸方向旋轉)。如將這六個自由度加以控制,那么物體在三維空間中的位置,就相對固定。工裝上每個零件都要有三個或三個以上光學定位點(如圖3-2所示)進行控制工件的六個自由度,以確定工件在工裝中的空間位置。

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