摘要：本文介绍了飞机零件检测与质量控制系统的特点，阐述了质量检测控制系统的实现方法和关键技术，从而探讨飞机产品质量检验控制过程中的计算机辅助管理的途径，保证飞机工装零件的质量安全。
关键词：飞机；零件检测；质量控制
一、飞机零件检测与质量控制的特点
对于飞机零件生产是以单件、中小批量生产的，工艺十分的复杂，零部件的数量和种类很多，另外现在普遍存在的问题就是飞机零件转包产品国别多、项目多，导致零件的质量数据管理十分的困难，对另I安检验数据涉及生产的全过程，使得产品数据很多，这些数据在生产时随着原材料入厂、零件加工、装配到包装发运逐渐生成的，从器材的入厂、产品的生产、产品的交付到售后服务，会遇到很多不同的质量问题，质量检验对零件，过程和服务的特性进行检查、测量、实验、计量，在进行生产的时候零件会受到人、机、料、法、环境等很多因素的影响，导致产品的质量出现波动，所以在对生产过程中的原材料、外购件、外协件、毛料、半成品、成品及包装等生产环节和生产工序进行质量检验，并且进行严格把关。这样才能实现不合格原材料不投产、不合格的半成品不转工序、不合格的零件不装配、不合格的产品不出厂。对于原有的手工统计分析、查询、存档等工作，费时费力，有时甚至会出现数据丢失、填写不正确、不一致等问题，质量信息不能得到快速的反馈，为了提高产品的质量，就需要开发质量检验系统，来实现零件的质量检测管理。
二、飞机工装零件智能化检测技术
为了使飞机达到良好的飞行性能并且保障飞行安全，飞机零件加工质量检测是十分重要的环节，有少数对尺寸行位偏差有特殊要求的零件以外，飞机的其他零件一般都使用坐标测量机采集工件表面多个测量点的坐标与理论坐标之间的位置偏差，当采集的坐标足够多，而且坐标点位置偏差在公差范围内的话，则工件的加工质量按照可以判定位合格，为了可以在采集坐标数目相同的条件下提高工件加工质量检验的置信度，对于工件表面的点位偏差一般会按照形状特征进行分层抽样检验，这种检测方式的特点就是需要标注和检测的公差项很少，并且测量完成以后只计算每个测量点的点位偏差，对测量数据进行拟合、分析等处理，对于测量数据的后期处理时比较简单的，还可以知道工件形状特征的局部加工质量，但是现在使用的计算机辅助检测规划系统是没有形状识别能力的，所以无法支持按形状特征进行点位偏差分层抽样检验模式，这就使得飞机工装零件检测规划需要依靠人工交互操作，这样建立的效率很低，而且检测规划结果没有经过优化，使得实际测量效率很低，检测的成本很高，检测结果的置信度无法保障。对于先进的坐标测量机在飞机工装零件上的检测没有被充分的利用，飞机工装零件检测是制约飞机研制周期、保障飞机质量安全、降低研制成本的主要问题，为了加强飞机工装零件检测规划的自动化和智能化程度，提高检测规划和实际测量的效率，降低检测成本，保障检测质量，就需要对形状特征类型的对点位偏差进行分层抽样检验的零件检测模式，具体研究飞机工装零件智能化检测规划技术，并开发出一个可以检测复杂多变形状特征的柔性CAIP系统。
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飞机工装零件智能化检测主要就是检测特征识别，为了使CAIP方便识别特征范围以满足用户在不同领域、不同零件的需求，对此提出一种对于领域和特征类型的形状特征定义框架和统一的特征识别算法，对于形状特征可以看作由很大特征组建构成的，而且每个特征组建都是由很大特征面构成的，对于框架是由一个特征面属性向量、一个特征拓扑鱼几何关系矩阵、多个特征截面属性约束及多个特征几何参数约束组成的，特征面属性向量用在定义特征的构件组建及组件排列顺序，并规定各组建中的特征面的数目和属性，对于特征面属性向量用在定义特征截面的属性应满足约束，特征识别的过程主要是由零件面属性分析、特征实例构造和特征实例有效性检查三步，零件面属性分析主要是为了在所有零件表面中筛选出特征组建的潜在构成面，以满足特征面属性约束和单张面的几何参数约束，再根据特征面拓扑与几个关系矩阵及特征几何参数约束，利用特征组件的构造特征实例，最后检查各特征实例是否满足全部特征截面属性约束，只有符合全部的约束才是有效的特征实例。
飞机零件上的很多形状特征都是采用特定的框架进行定义并统一识别算法进行识别的，但是飞机结构件的轮廓面检测特征是一个例外情况，这主要是由于轮廓面没有区别于其他零件表面专属几何与拓扑属性，轮廓面没有特定的几何与拓扑关系，对于不同零件具有不同形状的轮廓，所以对这种情况的识别，应采取模拟滚动法，主要操作步骤为在零件体外设置一根竖直并无限长的旋转滚柱，滚柱在零件引力的作用下会移动到零件轮廓接触位置，在零件的引力、与零件轮廓接触产生的压力机滚柱旋转产生的摩擦力的合力作用下，滚柱沿着零件轮廓滚动，如果零件表面与滚柱有接触，这个表面就是潜在的轮廓面，再根据工程的需要在潜在的轮廓面中选出需要的轮廓面，以完成轮廓面的识别。
对于飞机测量点分布的位置及数目的影响因素有公差、加工精度、检测结果置信度，这对飞机零件检测与质量控制有很大的影响。公差越大的工件区域需要测量的数目就越少，加工精度高的工件区域需要测量的数目越少，检测置信度要求低的工件区域需要测量的点数越少。对于不同形状特征的、不同部位的、不同公差要求和加工精度不同，对整个工件按照统一的标准进行分布测量，在加工精度高的地方或工程要求低的地方分布测量点会多于实际需要的测量点，这就导致检测资源的浪费，所以测量点分布应采用分层抽样的方法，就是将工件按照公差大小、特征类型和面类型等因素进行划分一定区域，每一个区域内按照不同的标准分别独立分布测量点，所以建立检测知识模型，构建检测知识库，提出基于检测知识库的测量点智能分布方法。再根据特征类型、特征部位、特征面几何属性、公差要求和检测结果置信度等因素进行智能分布。
三、CAIP系统的优点及发展前景
对于这种飞机零件智能化检测规划原型系统，客户可以自定义形状特征及检测知识并存入检测知识库，系统可以使用统一的特征识别算法自动识别用户自定义的任意类型的形状特征，并且使用检测知识进行自动的采样点分布和测量方向选择工作，最终生成测量程序，控制坐标测量机自动完成工件检测，这一系统对飞机结构件的大型复杂零件检测复杂形状特征及拓展形状特征检测范围有积极的作用，并已经得到广泛的应用，有效的提升飞机零件检测规划的自动化和智能化程度及检测规划和实际测量的效率，有效的缩短飞机的严重周期、降低研制成本，是未来飞机零件检测与质量控制的重要手段。
结语：
对于飞机零件检测与质量控制系统已经得到了广泛的应用，实现了制造过程中的质量控制，质量工程要求管理，不合格品与纠正措施管理、生产过程控制、产品质量信息统计与档案管理等功能，有效的实现了质量信息传递、查询、动态跟踪和统计分析管理，实现了质量信息的综合集成，这一系统表现零件的结构设计的合理性、功能齐全、符合飞机零件质量检验的实际特点，对航空业的发展有着积极的作用。
参考文献
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[2]航空企业质量检验控制系统的研究与开发[J]. 李凤霞,王蓉晖,王大鹏,檀志民. 中国管理科学. 2002(01)
论文作者:赵珊珊
论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/21
标签：零件论文; 特征论文; 飞机论文; 测量论文; 工件论文; 形状论文; 轮廓论文; 《基层建设》2017年第11期论文;