本发明为飞机装配型架的快速装配及型架后期整体检修，属于工装制造、检修领域。涉及一种基于mbd三维数模飞机型架的快速装配方法。
背景技术：
1、本发明是关于mbd三维数字化模型下的飞机工艺装备中型架的快速装配方法。具体涉及到飞机装配型架的快速装配及型架后期整体检修，属于工装制造、检修领域。
2、mbd(model based definition)是指基于模型的工程定义。在航空产品的数字化定义中，是以三维产品实体模型为基础，集成了尺寸标注、公差要求、加工制造要求、检验要求等特征信息，在取消二维图样工程定义的情况下实现特征描述、共享，以满足数字化制造信息直接传递的需求。飞机装配型架的安装精度及装配周期直接影响后续飞机产品装配组件、部件的装配精度与生产周期。
3、目前飞机装配型架框架在装配过程中普遍采用传统光学仪器(水平仪、经纬仪等)调整水平铅垂方向。该方法存在人为读数误差，安装过程监测不便，水平、铅垂精度低，装配周期长等问题。经现场安装试验发现，飞机型架框架在水平与铅垂方向上的人工测量误差与仪器测量误差累积约有2mm，对于后期型架上定位器的安装精度会存在一定影响。
4、对于后续型架卡板等定位器的安装，目前采取的安装方法为：使用设计所给定位器上理论otp点(optical tooling points)的x、y、z坐标值对定位器的空间位置进行调整。该方法在实际操作过程中，由于卡板等定位器的体积较大，天车吊装过程中不易确认其理论空间位置，导致对于定位器微小数值精密调整的实现比较困难。
技术实现思路
1、发明目的
2、通过mbd三维数字化模型配合激光跟踪仪的使用，本发明解决了现有飞机型架框架在装配过程中水平、铅垂方向精度低，卡板定位器零件装配周期长、调整困难的问题，对飞机型架装配提供了一种更快速有效且准确度更高的方法。
3、技术方案
4、一种基于mbd三维数模飞机型架的快速装配方法，是依据mbd三维数字化模型作为唯一制造安装标准，将飞机型架的框架及复杂定位器的空间位置转换至型架连接处一些方便操作测量的空间光学特征面(简称：ots型面optical tooling surfaces)或空间光学工具球控制点(简称：otp点optical tooling points)上，依据对这些转换后的光学控制点进行空间位置的调整从而达到简化飞机型架安装过程并提高安装精度的目的。最终依据设计给定的用于确定工装元器件空间位置的控制点作为复测理论值，可对飞机型架整体进行检查。
5、进一步的，分别包括框架及卡板定位器安装的实施步骤：
6、进一步的，一：框架安装的步骤：
7、步骤1.针对飞机型架框架选择能够直观反馈出水平或铅垂方向的精加工面作为安装过程的测量基准面；
8、步骤2.在mbd三维数字化模型中对上一步选择的平面提取飞机坐标系下的理论光学特征面；
9、步骤3.在安装现场，利用激光跟踪仪，对飞机型架框架上的测量基准面同mbd三维数字化模型中提取的光学特征面做差值比较并进行调整，控制测量基准面与光学特征面的误差在±0.12mm以内；
10、步骤4.依据设计所给框架上的理论基准工具球点对框架整体姿态进行复测，公差符合要求后，进行框架最终的连接固定。
11、进一步的，所述步骤1中测量基准面具体为工装定位空间位置准确度影响最大的主平面。
12、进一步的，在所述步骤4中进行公差判定，若飞机型架框架上tb点误差在设计要求的±0.12mm公差以外，则返回步骤3。
13、进一步的，使用激光跟踪仪检查激光跟踪仪的有效性。有效性的具体要求为：测量前确定激光跟踪仪及其附件在合格期内，测量前激光跟踪仪需要进行校验。
14、进一步的，在使用过程中要求激光跟踪仪工作环境稳定。工作环境的具体要求为：激光跟踪仪应放置在稳定、安全的放置位置，放置点附近不允许有影响测量准确性的因素，划出隔离区，避免车辆等运动物体靠近。
15、进一步的，激光跟踪仪的工作环境温度为4℃～35℃，测量时应控制室内温度基本恒定。使用前，应将激光跟踪仪与被测的飞机型架框架及卡板定位器一起进行温度平衡，恒温时间不应低于1.5h。激光跟踪仪放置区域应控制在海拔0m～5000m的范围内，相对湿度在10％～95％。激光跟踪仪放置区域的周围应无振动影响，应确保测量区域内在测量前几天内没有发生重物的移动。激光跟踪仪放置区域应无明显气流干扰，无强电磁干扰，并避免阳光直射。
16、进一步的，二：卡板定位器安装的步骤：
17、步骤1.分析定位器的连接结构，将其与框架直接连接的角座上精加工孔作为转换的测量空间光学工具球控制点；
18、步骤2.在mbd三维数字化模型中对上一步选择的角座精加工孔中心轴线提取飞机坐标系下的辅助测量空间光学工具球控制点；
19、步骤3.在安装现场，利用激光跟踪仪在飞机坐标系下对卡连接角座上的测量基准点同mbd三维数字化模型中辅助测量空间光学工具球控制点做差值比较并进行调整，控制测量基准点与辅助光学特征点的误差在±0.12mm以内；
20、步骤4.依据设计所给卡板定位器上的理论otp点对定位器整体姿态进行复测，公差符合要求后，进行卡板定位器最终的连接固定。
21、进一步的，在所述步骤4中进行公差判定，若控制测量基准点与辅助光学特征点的误差在设计要求的±0.12mm公差以外，则返回步骤3。
22、一种快速装配系统，采用了所述的快速装配方法。
23、技术效果
24、本发明提供一种用于飞机型架在mbd三维数字化模型下快速装配的方法，其采用激光跟踪仪作为主要测量仪器，具有更高精度及数据保证，且与传统方法相比，本发明的优点是：使用激光跟踪仪代替传统光学仪器，可以取消对应的光学仪器观测员，使得操作人员更为精简，测量精度也可以提高至0.0001mm，可进一步提高飞机型架水平、铅垂精度(一般可保证飞机型架主体框架的水平、铅垂偏差不大于±1mm)。并且激光跟踪仪连接的电脑终端可以反馈x、y、z三个坐标轴方向的实时数据，使得调整过程可控，方便在框架调节过程中随时监控框架整体姿态，对于框架水平高低表现更为直观。因为与卡板连接的角座体积较小重量轻，调节空间中的安装位置时更为轻便准确，所以先调节与其连接角座在型架上的安装位置，再安装卡板的方法，规避了卡板由于笨重造成的调整安装位置困难等弊端，减少了操作者工作强度，解放劳动力，效率提升，节约安装周期。
1.一种基于mbd三维数模飞机型架的快速装配方法，其特征在于，依据mbd三维数字化模型作为唯一制造安装标准，将飞机型架的框架及复杂定位器的空间位置转换至型架连接处一些方便操作测量的空间光学特征面或空间光学工具球控制点上，依据对这些转换后的光学控制点进行空间位置的调整从而达到简化飞机型架安装过程并提高安装精度的目的；最终依据设计给定的用于确定工装元器件空间位置的控制点作为复测理论值，可对飞机型架整体进行检查。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，分别包括框架及卡板定位器安装的实施步骤。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，一：框架安装的步骤：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤1中测量基准面具体为工装定位空间位置准确度影响最大的主平面。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤4中进行公差判定，若飞机型架框架上tb点误差在设计要求的±0.12mm公差以外，则返回步骤3。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，使用激光跟踪仪检查激光跟踪仪的有效性；有效性的具体要求为：测量前确定激光跟踪仪及其附件在合格期内，测量前激光跟踪仪需要进行校验；在使用过程中要求激光跟踪仪工作环境稳定；工作环境的具体要求为：激光跟踪仪应放置在稳定、安全的放置位置，放置点附近不允许有影响测量准确性的因素，划出隔离区，避免车辆等运动物体靠近。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，激光跟踪仪的工作环境温度为4℃～35℃，测量时应控制室内温度基本恒定；使用前，应将激光跟踪仪与被测的飞机型架框架及卡板定位器一起进行温度平衡，恒温时间不应低于1.5h；激光跟踪仪放置区域应控制在海拔0m～5000m的范围内，相对湿度在10％～95％；激光跟踪仪放置区域的周围应无振动影响，应确保测量区域内在测量前几天内没有发生重物的移动；激光跟踪仪放置区域应无明显气流干扰，无强电磁干扰，并避免阳光直射。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，二：卡板定位器安装的步骤：
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述步骤4中进行公差判定，若控制测量基准点与辅助光学特征点的误差在设计要求的±0.12mm公差以外，则返回步骤3。
10.一种快速装配系统，采用了权利要求3所述的快速装配方法。
