(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210714867.8 (22)申请日 2022.06.23 (71)申请人 上海宇航系统工程研究所 地址 201108 上海市闵行区金都路380 5号 (72)发明人 吴小军　林连镔　龚集响　马玉环　 张新耀　卜鹤群　 (74)专利代理 机构 上海汉声知识产权代理有限 公司 3123 6 专利代理师 胡晶 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) G06T 7/62(2017.01) (54)发明名称 一种基于误差补偿的蒙皮工艺净尺寸展开 方法 (57)摘要 本发明的目的在于提供一种基于误差补偿 的蒙皮工艺净尺寸展开方法， 包括： 确定装配型 架的制造误差δf， 确定骨架外形的制造误差 δw， 确定骨架装配过程中的装配误差δa； 包括 框类零件装配误差δa1和桁类零件装配误差 δa2； 按误差传递模型计算出含误差补偿的蒙皮 展开外轮廓尺 寸的参数， 采用误差补偿机制展开 的蒙皮能有直接指导研制阶段下蒙皮类零件无 余量下料， 在装配阶段能直接按照工艺净尺寸装 配， 从而取消蒙皮协调去除余量工序， 提高蒙皮 的装配效率和材料利用率。 采用误差补偿后展开 的蒙皮， 装配阶段能直接应用于产品研制生产提 高原材料的利用率,且公式较为简单可以通过二 次开发集成到三维软件中。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 114998526 A 2022.09.02 CN 114998526 A 1.一种基于误差补偿的蒙皮工艺净尺寸展开方法， 其特 征在于： 包括： 确定装配型架的制造误差 δf； 确定骨架外形的制造误差 δw 确定骨架装配过程中的装配误差δa； 包括框类零件装配误差δa1和桁类零件装配误差 δa2； 按误差传递模型计算出含误差补偿的蒙皮展开外轮廓尺寸的参数。 2.根据权利要求1所述一种基于误差补偿的蒙皮工艺净尺寸展开方法， 其特征在于： 所 述按误差传递模型计算出含误差补偿的蒙皮展开外轮廓尺寸的参数， 包括： 所述蒙皮为筒 形舱段蒙皮， 所述筒形舱 蒙皮展开后的蒙皮矩形长度l 通过如下公式定义： 式中， h为所述筒形舱段蒙皮展开后的矩形外轮廓宽度； r为蒙皮在筒形舱段 上端或下端中性层的理论半径； θ 为理论模型 下蒙皮覆盖舱体骨架的圆心夹角。 3.根据权利要求1所述一种基于误差补偿的蒙皮工艺净尺寸展开方法， 其特征在于： 所 述按误差传递模型计算出含误差补偿的蒙皮展开外轮廓尺寸的参数， 包括： 所述蒙皮为锥 形舱段蒙皮， 所述锥形舱段蒙皮展开后的扇形外轮廓的上半径为Rx通过如下公式定义： 所述锥形舱段蒙皮展开后的扇形外轮廓的下半径Ry为通过如下公式定义： 所述锥形舱段蒙皮展开后的扇形圆心角γ通过如下公式定义： 式中： ra为蒙皮在锥段舱段 上端中性层的理论半径； rb为蒙皮在锥段舱段 下端中性层的理论半径； α 为锥形舱体的半锥角； β 为理论模型 下蒙皮覆盖舱体骨架的圆心夹角。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114998526 A 2一种基于误差补偿的蒙皮工艺净尺寸展开方 法 技术领域 [0001]本发明属于宇航数字化制造领域， 涉及一种基于误差补偿的蒙皮工艺净尺寸的展 开方法。 背景技术 [0002]蒙皮类零件在宇航制造领域有着大量的应用， 如运载火箭和宇宙飞船的舱段蒙 皮。 蒙皮类零件属于典型 的钣金零件， 其平板状态的下料尺寸主要依据舱段骨架的理论装 配模型和中性层不变的理论， 对蒙皮类零件进行展开计算。 [0003]目前， 受舱体装配型架的制造误差、 舱体骨架的制造误差、 舱体骨架的装配误差和 舱体装配过程中骨架变形等多因素影响， 装配阶段下蒙皮工艺净尺寸常与理论模型展开的 尺寸不同。 在研制阶段， 常规的做法是蒙皮下料阶段保留较多余量， 待装配阶段根据骨架实 际外形协调去除余量， 从而确定装配阶段的蒙皮工艺净尺寸。 协调法确定蒙皮工艺净尺寸 相当于二次下料， 极大降低了蒙皮的装配效率。 对于状态稳定的批产产品， 也能采用经验法 确定蒙皮的工艺净尺寸。 经验法是在理论展开的基础上， 补偿适当的经验余量确定。 然而， 积累余量的经验数据常需经过一个较长的研制周期。 此外， 宇航制 造领域舱段大都为多品 种小批量， 产品迭代改型速度快。 一旦产品改型， 前期积累的经验数据无法直接移植应用， 指导研制生产的有效性较差。 因此， 确定蒙皮工艺净尺寸采用的协调法和经验法， 效率较 低， 无法满足当下 型号高密度发射的研制需求， 更不利于宇 航产品的数字化制造 。 [0004]当前， Creo(PRO/E)， CATIA等三维建模软件对蒙皮类零件的展开计算主要依据零 件理论模型 的中性层展开， 未考虑装配阶段存在的各种误差源对蒙皮工艺净尺寸的影响， 其展开后的轮廓为理论外轮廓， 也无法直接应用于装配阶段的研制生产。 [0005]因此， 若能量化装配过程中导致蒙皮外形误差的来源， 并对其进行补偿， 就能在研 制初期和工艺设计阶段确定蒙皮工艺净尺寸， 从而真正 实现宇航领域蒙皮类零件的数字制 造， 满足宇 航类产品短周期的研制需求。 发明内容 [0006]本发明的目的在于提供一种基于误差补偿的蒙皮工艺净尺寸展开方法， 以解决上 述背景技 术中提出的问题。 [0007]为实现上述目的， 本发明提供如下技 术方案： [0008]一种基于误差补偿的蒙皮工艺净尺寸展开方法， 包括： [0009]确定装配型架的制造误差 δf； [0010]确定骨架外形的制造误差 δw [0011]确定骨架装配过程中的装配误差δa； 包括框类零件装配误差δa1和桁类零件装配误 差 δa2； [0012]按误差传递模型计算出含误差补偿的蒙皮展开外轮廓尺寸的参数。 [0013]作为本发明的进一步改进： 所述按误差传 递模型计算出含误差补偿的蒙皮展开外说　明　书 1/5 页 3 CN 114998526 A 3