在飞机修理中逆向工程技术的运用

摘要：当前所讲到的逆向工程则为产品设计进程中的描述。将现实存在的实物经过三维激光超数及其逆向软件处置，恢复成电脑模型，同时能够修改与改善。然而，逆向工程在进行过程中为诸多行业与学科的协作进程，基于此，在实际中大家总结而知，逆向工程的整体进程包含由测量数据收集，处置再到常规CAD或CAM系统，结果跟产品数据管理系统相结合的进程。而工程的实际则要相关职员与技术的共同协作才可完美结合。此外，飞机修理公司跟飞机制造公司有本质的区别，而在飞机修理进程中，航修公司长时间遭受研究所、主机厂与成品长的限制，严重干扰了修理的时间长短，所以植入完美的制造技术必不可少。

关键词：飞机修理;逆向工程技术;应用

在实际中逆向工程主要以专案方法进行模型的仿制工作。一般拟仿制产品不会有原先设计图档，基本上将一件样品或模型交给委托单位，使其制作单位复制出成品。然而，过往的复制方式基本上采用立体雕刻机或液压三次元靠模铣床制作出一比一等比例的模具成品，随后实施量产，此方式被称作类比式复制，而不能创建工件尺寸图档，同时也不能做出外部形态的改动，随之逐渐被新型数字化逆向工程系统所替代。而伴随着时代发展，逆向技术也随之进步，已在机械制造、美工、医疗、考古、生活服务等领域发挥出惊人的力量。

一、在三代机修理行业中采用逆向技术

正在维修的三代机修理行业中的使用一架在修正的三代机在构造维修进程中，随着探伤检测得知1墙、2墙、3墙，18框等受力大部件产生了诸多裂缝。比如;18框有四十余条裂缝，1墙右边有13条裂缝，3墙有11条裂缝等，针对以上飞机大部件，维修单位不能去替换。假设二代机修理当中遭遇相同问题，通常会在裂缝处打止裂孔或实施便捷不强处置。然而，此架三代机为扩带修理产品，则修理的方法更加苛刻。根据相关设计需求，全部裂缝的地方一定特制加强件实施构造补强维修，则要制造跟其装配的加强件，并且需要加强件和被维修的位置每个触面缝隙不大于0.1mm，则制造的加强件尺寸精确度更加严格。相对此型号飞机在设计过程中没有数模，且图纸上无标明尺寸，部件加工时绝大部分参照模线样板制作，同时在飞行中产生了微量走样。维修人员务必在裂纹地方实施测量，绘制加强件草图，然而飞机上空间小，18框整个空间不足1平方米，且内部布满长桁，同时裂纹位置是小盒状为重点，维修人员在在狭小空间内不能转身，并且在测量进程中不能应用卡尺与千分尺，同时钢板尺精确度不足，致使尺寸测量有难度，极其精确度下降的状况，只需经过数次反复上机测量的方法，最终影响了飞机的维修时间和品质。参照实践测量与维修中遭遇的问题，技术工程部门需要采用逆向工程技术从而采集零部件尺寸。经过研究和逆向技术设备厂商的沟通，掌握了逆向扫描设备在汽车制造、文物修复等行业的应用状况，解析了逆向工程技术在此次维修中使用的可行性，才可拟订实施方案。

在维修的进程中，探伤技术员可用荧光笔标出裂纹地方，扫描人员可拿逆向扫描設备针对标出的裂纹处实施扫描，设计人员依据扫描设备关联外部计算机所展示的点云数据，明确有效部位数据，同时指挥扫描人员填补不足位置的数据，结果收获此裂纹部位的点云数据，格式。随后经过CATIA软件的逆向曲面重建和创成式曲面设计，及其零件设计等模块及其软件测量工具，设计出符合需求的加强件数模，之后通过数控加工出实际零件。以18框举例，由扫描仪体产生点云数据、逆向建模至加强件制作完成，所需时间段为十五天，等待场地实际安装/检验之后，达到设计所需要的技术指标，致使飞机维修时间段缩减大致二十天，最大程度的确保空军需求时间点，同时验证了逆向技术在结构修理中的可行性。

二、在二代机修理中使用逆向技术

二代机修理进程中时常会有无图件，或要替换按模线样板加工的零件。在某型二代机垂尾前梁，探伤在根部有裂纹，则要实施替换。查看图纸就会找出此零件是参照母线样板制造的，主要尺寸欠缺。通常在修理中处置的方法为外采新件实施替换，因为此零件已不生产，并且此零件模线样板已丢失，检验夹具也有损坏。

根据以上情况，唯独根据企业自身的加工经历给出处理办法。过往的加工方式为将破损的零件为样件，针对毛料实施定点定位，精准划线，粗加工预备留量，钳工多次锉修打磨出来新零件。采用此方式加工时间长，靠模线样板确保曲面精度低，针对装机品质与维修时长全有干扰。在多次探讨之后，则要采用逆向建模、正向制造的方法加工新零件。采取手持三维激光扫描仪实施数据收集，清理多余噪点，全部进程经过软件来把控处置前后点云精确度，获得需要的点云数据，针对处置好的数据实施拷贝。经过CATIA软件逆向创建三维数模投影获得二维工程图纸，跟零件图纸做对比，填补因使用模线样板制作而欠缺部分尺寸，完备零件图纸。制作进程中严格贯彻企业试制产品控制程序与关键过程质量控.制程序等文件，通过材料性能检测，通过制基准、粗铣、校形、应力释放、精加工、钳制、荧光检查、阳极化、喷漆等技艺工序之后加工出新零件。最后通过专家评审，明确此零件达到维修技术标准，方可安装使用。

三、在航空保障装备设计制造中使用逆向技术

在新机试修进程中，飞机会出现诸多保障工装与模具图纸丢失，或者不能调拨，则要设计人员去主机厂和设备厂针对工装与模具实施测绘复制。针对结构繁杂和曲面部位测量有问题的零件，不能确保参照测绘数据加工的工装与模具在飞机维修中应用的可靠性，因此，使用逆向技术则了有效准确达成此项任务。逆向建模之后，创建的三维模型很轻易被维修人员所掌握，也可收集维修建议，做到实时修改设计，给飞机维修打下良好基础。

总结：

总而言之，在公司内部逆向技术已在广泛的被使用，同时也获得大家的认可与好评，验证了在此技术下飞机维修中的可靠性与精准性都有了极大的提升，同时加快了维修的效率。然而，航空维修公司的位置在整个领域的末端，数字化技术非常弱，则更加要提升制造技术使用在飞机维修中的科技水平，从而给公司将来发展奠定良好基础。

参考文献：

[1]阳波，陈金平，赖丽珍，等.基于样板实现飞机零件逆向建模[J].机械工程师.2016，（1）.86-88.

[2]朱绪胜，陈雪梅，谢颖.高精度数字化测量技术在飞机制造业中的应用及发展趋势[J].制造技术与机床.2019，（5）.48-54.

[3]朱宏斌，徐颖，王伟.飞机产品制造中从模拟量传递到数字量传递的 工程应用研究[J].军民两用技术与产品.2019，（6）.52-55.

作者简介：

钱骏青，一二三航空有限公司 维修工程部。