本發(fā)明涉及一種在線檢測技術(shù)，尤其涉及外來檢測數(shù)據(jù)與飛機結(jié)構(gòu)件上檢測特征相關(guān)聯(lián)的方法，主要是針對飛機結(jié)構(gòu)件數(shù)控加工精加工之后的零件狀態(tài)進行在線檢測時，實現(xiàn)外來檢測數(shù)據(jù)與檢測特征相關(guān)聯(lián)的檢測程序的生成，屬于CAD/CAM/CAPP領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

對于大型零件如飛機結(jié)構(gòu)件，其具有尺寸大，結(jié)構(gòu)復雜，加工難度較大，精度要求高，加工周期較長等特點。同時，由于飛機結(jié)構(gòu)件裝夾困難，容易變形，會給零件精加工之后的狀態(tài)檢測帶來很大的困難和檢測誤差，為了降低檢測誤差，提高零件的檢測效率，對于數(shù)控加工中飛機結(jié)構(gòu)件的檢測，采用在線檢測的方法。

在線檢測路徑是在檢測點生成以后，根據(jù)檢測點的位置、被測表面在測量點處的法向、檢測次序生成檢測路徑的過程。為了減少空行程，縮短檢測時間，對檢測路徑的基本要求是：生成的檢測路徑盡可能短，且在檢測過程中不發(fā)生碰撞。

飛機結(jié)構(gòu)件的檢測項目達十多種，涉及輪廓度、孔位置度和平行度等，且有著特殊的檢測知識和要求，檢測工藝復雜。目前，航空制造企業(yè)在對完成數(shù)控加工精加工之后的飛機結(jié)構(gòu)件進行在線檢測時，其檢測數(shù)據(jù)是由企業(yè)內(nèi)部的檢測部門給出，如何依據(jù)航空制造企業(yè)檢測部門給出的檢測數(shù)據(jù)MDA文件，在企業(yè)工藝知識庫的支撐下，以總的檢測路徑最短且無干涉碰撞發(fā)生為標準，規(guī)劃出飛機結(jié)構(gòu)件在線檢測路徑，完成檢測程序的生成是航空制造企業(yè)面臨的一道難題，目前尚未得到很多的解決。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就在于針對目前大型的飛機結(jié)構(gòu)件數(shù)控加工中對零件進行在線檢測時的檢測數(shù)據(jù)由企業(yè)內(nèi)部檢測部門提供，無法根據(jù)檢測數(shù)據(jù)文件自動生成在線檢測程序的問題，提供了一種外來檢測數(shù)據(jù)與檢測特征的關(guān)聯(lián)方法，能夠快速、自動地規(guī)劃出在線檢測路徑，完成檢測程序的生成。

技術(shù)方案是：一種外來檢測數(shù)據(jù)與檢測特征的關(guān)聯(lián)方法，該方法以讀取零件工藝模型和零件檢測特征識別結(jié)果文件為基礎(chǔ)，由用戶選取零件檢測坐標系并讀取外來檢測數(shù)據(jù)文件，獲取檢測坐標系下零件外來檢測點列表。逐一選擇檢測特征，并提取出該檢測特征的檢測元素，以特征檢測元素與檢測點之間的法向距離作為判斷條件，與檢測點數(shù)據(jù)集進行逐一匹配，若該檢測點與檢測元素滿足最短距離要求，則將該檢測點存儲在相關(guān)聯(lián)的檢測特征下，依次遍歷所有的檢測點，直至找出與該檢測特征相關(guān)聯(lián)的全部檢測點；依據(jù)該方法進行下一個檢測特征與外來檢測點的關(guān)聯(lián)判斷，直至遍歷所有的檢測特征。

作為優(yōu)選，所述方法包括以下步驟：

步驟1、讀取零件的工藝模型；在CAM環(huán)境下導入零件的工藝模型；

步驟2、讀取零件的檢測特征識別結(jié)果列表文件，特征識別結(jié)果列表是零件檢測特征識別的結(jié)果，記錄了零件所有檢測特征信息；包括零件的筋位特征、筋高特征、筋厚特征、孔位特征和輪廓特征等；

步驟3、讀取外來檢測數(shù)據(jù)MDA文件，外來檢測數(shù)據(jù)MDA文件是零件體上所有檢測點的信息文件，包括檢測點的坐標值和向量值坐標值；

步驟4、選取零件檢測坐標系；

步驟5、遍歷檢測特征，特征數(shù)目為m，提取檢測特征MFi(i＝1,2,…,m)；

步驟6、提取檢測特征MFi的檢測元素Face；

步驟7、對外來檢測點進行坐標轉(zhuǎn)換；

步驟8、遍歷檢測點，檢測點數(shù)目為n，提取檢測點MPj(j＝1,2,…,n)；

步驟9、進行外來檢測數(shù)據(jù)與檢測特征相關(guān)聯(lián)；

步驟10、進行檢測路徑規(guī)劃，經(jīng)后置處理后，生成檢測程序。

作為優(yōu)選，所述步驟3中，所述的讀取外來檢測數(shù)據(jù)MDA文件，是將文件中檢測點的X、Y、Z坐標值和I、J、K向量值提取出，由坐標值和向量值來構(gòu)建檢測點，得到所有檢測點的列表。

作為優(yōu)選，所述步驟7中，所述對外來檢測點進行坐標轉(zhuǎn)換是通過讀取外來檢測數(shù)據(jù)MDA文件，得到檢測坐標系下外來檢測點列表，根據(jù)用戶選取的零件檢測坐標系得到由檢測坐標系到絕對坐標系的轉(zhuǎn)換矩陣A，由絕對坐標系到零件坐標系的轉(zhuǎn)換矩陣為B，從而，得到由檢測坐標系到零件坐標系的轉(zhuǎn)換矩陣C＝B*A，將檢測坐標系下所有外來檢測點的坐標值和向量值分別左乘矩陣C，得到零件坐標系下外來檢測點列表，實現(xiàn)了外來檢測點的坐標轉(zhuǎn)換。

作為優(yōu)選，所述步驟9中，所述外來檢測數(shù)據(jù)與檢測特征相關(guān)聯(lián)是從零件檢測特征結(jié)果列表中提取檢測特征MFi(i＝1,2,…,m)，獲取檢測特征MFi上檢測元素Face，從零件坐標下外來檢測點列表中提取檢測點MPj(j＝1,2,…,n)，沿檢測點MPj的法向計算出MPj與檢測元素Face之間的最短距離Dismin，工藝人員輸入的檢測點與檢測特征相關(guān)聯(lián)的誤差值為MaxDis，若Dismin<MaxDis，此時將檢測點MPj沿其法向向檢測元素Face做投影，若在檢測元素Face上獲取到投影點，則該檢測點MPj與檢測特征MFi關(guān)聯(lián)成功，將檢測點MPj存儲在檢測特征MFi下；提取下一個檢測點，直至遍歷全部的檢測點，找出所有與檢測特征MFi相關(guān)聯(lián)的檢測點；提取下一個檢測特征，依據(jù)上述方法遍歷全部的檢測點，找出與該檢測特征相關(guān)聯(lián)的所有檢測點，直至完成所有檢測特征與檢測點的關(guān)聯(lián)。

作為優(yōu)選，所述步驟10中，所述檢測路徑規(guī)劃是在完成外來檢測數(shù)據(jù)與檢測特征相關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)上，在工藝知識庫的支撐下，以總的檢測路徑最短且無干涉碰撞發(fā)生為標準，按照檢測工步級、檢測特征級和特征自身級進行檢測路徑的規(guī)劃，通常對于雙面零件，分為兩道檢測工序，檢測工序MP是檢測工步MS的集合，即MP＝{MS1，MS2，…MSi,…,MSn}，式中，MSi為第i個檢測工步，n為檢測工步個數(shù)，在進行檢測工步級規(guī)劃時，確定出檢測工步的檢測順序；檢測工步完全由檢測特征決定的，檢測工步可以表示一維向量：即MS＝{MF1，MF2，…MFi,…,MFm}，式中，MFi為第i個檢測特征，m為檢測特征個數(shù)，在進行檢測特征級規(guī)劃時，確定出同一個檢測工步下各檢測特征之間的檢測順序；每一個檢測特征的檢測元素上又包含多個檢測點，在進行特征自身級規(guī)劃時，確定出同一個檢測特征下所有檢測點的檢測順序，最后完成整個零件的檢測路徑規(guī)劃。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明有效的解決了目前大型飛機結(jié)構(gòu)件數(shù)控加工中對零件進行在線檢測時，無法根據(jù)企業(yè)內(nèi)部檢測部門提供的檢測數(shù)據(jù)文件自動生成在線檢測程序的問題，大大縮短了檢測時間，提高了在線檢測的效率，進而保證了零件的加工質(zhì)量。

本發(fā)明能夠根據(jù)檢測數(shù)據(jù)MDA文件，在工藝知識庫的支撐下，進行檢測數(shù)據(jù)與檢測特征相關(guān)聯(lián)，規(guī)劃出飛機結(jié)構(gòu)件在線檢測路徑，完成檢測程序的生成。使用這種方法不僅很好的解決了航空制造企業(yè)面臨的問題，同時，該方法大大提高了檢測的效率和檢測的精度。

與現(xiàn)有的飛機結(jié)構(gòu)件在線檢測技術(shù)相比，本發(fā)明提出的方法允許用戶根據(jù)航空制造企業(yè)內(nèi)部檢測部門給出的檢測數(shù)據(jù)文件，在自身工藝知識庫的支撐下，系統(tǒng)能夠自動的完成外來檢測點與檢測特征相關(guān)聯(lián)，并自動的規(guī)劃出在線檢測的路徑，經(jīng)過后置處理后，得到在線檢測程序。此方法使用簡單方便，可以大大縮短檢測時間，提高在線檢測的效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明流程圖；

圖2是本發(fā)明中使用的零件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明外來檢測數(shù)據(jù)與零件筋位特征相關(guān)聯(lián)的結(jié)果圖；

圖4是本發(fā)明在外來檢測數(shù)據(jù)與筋位特征相關(guān)聯(lián)之后，經(jīng)過檢測路徑規(guī)劃生成的筋位特征檢測軌跡圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1-4所示，一種外來檢測數(shù)據(jù)與檢測特征的關(guān)聯(lián)方法，該方法以讀取零件工藝模型和零件檢測特征識別結(jié)果文件為基礎(chǔ)，由用戶選取零件檢測坐標系并讀取外來檢測數(shù)據(jù)文件，獲取檢測坐標系下零件外來檢測點列表。逐一選擇檢測特征，并提取出該檢測特征的檢測元素，以特征檢測元素與檢測點之間的法向距離作為判斷條件，與檢測點數(shù)據(jù)集進行逐一匹配，若該檢測點與檢測元素滿足最短距離要求，則將該檢測點存儲在相關(guān)聯(lián)的檢測特征下，依次遍歷所有的檢測點，直至找出與該檢測特征相關(guān)聯(lián)的全部檢測點。依據(jù)該方法進行下一個檢測特征與外來檢測點的關(guān)聯(lián)判斷，直至遍歷所有的檢測特征，該方法包括以下步驟：

1、讀取零件的工藝模型；在CAM環(huán)境下導入零件的工藝模型。

2、讀取零件的檢測特征識別結(jié)果列表文件，特征識別結(jié)果列表是零件檢測特征識別的結(jié)果，記錄了零件所有檢測特征信息；包括零件的筋位特征、筋高特征、筋厚特征、孔位特征和輪廓特征等。

3、讀取外來檢測數(shù)據(jù)MDA文件，外來檢測數(shù)據(jù)MDA文件是零件體上所有檢測點的信息文件，包括檢測點的X、Y、Z坐標值和I、J、K向量值坐標值，將文件中檢測點的X、Y、Z坐標值和I、J、K向量值提取出，由坐標值和向量值來構(gòu)建檢測點，進而得到所有檢測點的列表。

4、選取零件檢測坐標系。

5、遍歷檢測特征，特征數(shù)目為m，提取檢測特征MFi(i＝1,2,…,m)。

6、提取檢測特征MFi的檢測元素Face。

7、對外來檢測點進行坐標轉(zhuǎn)換，通過讀取外來檢測數(shù)據(jù)MDA文件，得到檢測坐標系下外來檢測點列表，根據(jù)用戶選取的零件檢測坐標系得到由檢測坐標系到絕對坐標系的轉(zhuǎn)換矩陣A，由絕對坐標系到零件坐標系的轉(zhuǎn)換矩陣為B，從而，得到由檢測坐標系到零件坐標系的轉(zhuǎn)換矩陣C＝B*A，將檢測坐標系下所有外來檢測點的坐標值和向量值分別左乘矩陣C，得到零件坐標系下外來檢測點列表，實現(xiàn)了外來檢測點的坐標轉(zhuǎn)換。

8、遍歷檢測點，檢測點數(shù)目為n，提取檢測點MPj(j＝1,2,…,n)。

9、進行外來檢測數(shù)據(jù)與檢測特征相關(guān)聯(lián)，從零件檢測特征結(jié)果列表中提取檢測特征MFi(i＝1,2,…,m)，獲取檢測特征MFi上檢測元素Face，從零件坐標下外來檢測點列表中提取檢測點MPj(j＝1,2,…,n)，沿檢測點MPj的法向計算出MPj與檢測元素Face之間的最短距離Dismin，工藝人員輸入的檢測點與檢測特征相關(guān)聯(lián)的誤差值為MaxDis，若Dismin<MaxDis，此時將檢測點MPj沿其法向向檢測元素Face做投影，若在檢測元素Face上獲取到投影點，則該檢測點MPj與檢測特征MFi關(guān)聯(lián)成功，將檢測點MPj存儲在檢測特征MFi下；提取下一個檢測點，直至遍歷全部的檢測點，找出所有與檢測特征MFi相關(guān)聯(lián)的檢測點；提取下一個檢測特征，依據(jù)上述方法遍歷全部的檢測點，找出與該檢測特征相關(guān)聯(lián)的所有檢測點，直至完成所有檢測特征與檢測點的關(guān)聯(lián)，圖3為外來檢測數(shù)據(jù)與零件筋位特征相關(guān)聯(lián)的結(jié)果圖。

10、進行檢測路徑規(guī)劃，經(jīng)后置處理后，生成檢測程序。

檢測路徑規(guī)劃是在完成外來檢測數(shù)據(jù)與檢測特征相關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)上，在工藝知識庫的支撐下，以總的檢測路徑最短且無干涉碰撞發(fā)生為標準，按照檢測工步級、檢測特征級和特征自身級進行檢測路徑的規(guī)劃，通常對于雙面零件，分為兩道檢測工序，檢測工序MP是檢測工步MS的集合，即MP＝{MS1，MS2，…MSi,…,MSn}，式中，MSi為第i個檢測工步，n為檢測工步個數(shù)，在進行檢測工步級規(guī)劃時，確定出檢測工步的檢測順序；檢測工步完全由檢測特征決定的，檢測工步可以表示一維向量：即MS＝{MF1，MF2，…MFi,…,MFm}，式中，MFi為第i個檢測特征，m為檢測特征個數(shù)，在進行檢測特征級規(guī)劃時，確定出同一個檢測工步下各檢測特征之間的檢測順序；每一個檢測特征的檢測元素上又包含多個檢測點，在進行特征自身級規(guī)劃時，確定出同一個檢測特征下所有檢測點的檢測順序，最后完成整個零件的檢測路徑規(guī)劃，圖4為進行筋位特征檢測路徑規(guī)劃后生成的檢測軌跡，經(jīng)后置處理后，完成檢測程序的生成。