基于高斯映射的飞机结构件装配质量缺陷诊断方法研究

由于零件加工误差、基准误差、装配过程误差等导致飞机结构件装配曲面发生局部的变形与扭曲，常规的方法难以诊断飞机结构件装配局部变形与扭曲的偏差源。本项目将研究飞机结构件装配偏差源诊断新方法，以飞机复杂特征曲面装配过程为对象，建立基于高斯映射的飞机结构件装配检测数据映射模型，实现复杂装配曲面特征的准确提取；基于高斯映射模型，结合统计分析与相关性聚类方法，建立飞机结构件检测数据高斯图中的"复映"特征与装配偏差源的对应关系，发现相关映射规律；研究飞机复杂特征曲面装配偏差的综合描述方法与逆映射算法，揭示飞机结构件曲面装配偏差在装配过程中的传播路径和耦合规律，实现装配偏差源诊断；开发飞机结构件曲面装配尺寸偏差源诊断模块与核心算法，结合上海飞机制造厂水平尾翼装配尺寸波动案例进行应用验证。研究成果将为提高飞机结构件的装配质量和效率建立理论与技术基础。

飞机装配精度是零件毛坯制备、机械加工、装配工艺等过程的直接体现。由于零件加工误差、装配过程误差等导致飞机结构件装配曲面发生局部的变形与扭曲，常规的方法难以诊断飞机结构件装配局部变形与扭曲的偏差源。本项目研究飞机结构件装配变形控制与偏差源诊断方法，以飞机翼面类结构件的装配变形控制为对象，建立基于高斯映射的飞机结构件检测数据映射模型，实现了飞机复杂装配曲面特征的准确提取；面向翼面类结构的产品结构和装配过程，建立了结构件装配的多层次仿真模型，发现零件加工误差在装配过程中的传播规律和对装配变形的影响；建立了基于主成份分析和模式匹配的装配变形分解方法，确定装配变形的主要加工误差，实现装配偏差源诊断；最后，结合飞机水平尾翼装配尺寸精度控制的工程实际进行应用。本项目研究成果为提高飞机结构件的装配精度和偏差源诊断效率提供了理论基础与参考。