随着航空制造技术的日益发展,现代飞机正朝着高性能、高减重、以及低成本的方向发展。蜂窝芯结构是现代飞机上采用的一种新型填充复合材料,具有重量轻、稳定性好、强度高特点。但蜂窝芯结构较为复杂,类似蜜蜂巢穴呈空心六方晶格,有规则的排列。蜂窝芯类零件上下表面是密集排列的孔,侧面为切割后不完整的蜂窝孔壁。壁厚占蜂窝芯外形轮廓的总表面积比例较小,且壁厚较薄。结构特殊性给该类零件加工质量测量带了来较大困难。针对这情况,分析了现阶段较为典型的数字化测量技术,针对蜂窝芯结构的外形轮廓和孔特征分别提出较优的测量方案,并将两种不同的测量数据进行了融合研究,主要工作内容如下:1.针对蜂窝芯外形轮廓测量,提出了一种基于三维光学扫描的测量方案。首先在蜂窝芯表面紧密贴合一覆盖层,以覆盖层的外形轮廓间接反映蜂窝芯的外形轮廓。采用三维光学扫描采集覆盖层外形点云数据,通过计算点云的法矢,然后在法矢方向偏置覆盖层厚度,从而获得蜂窝芯的外形轮廓数据。最后通过实例验证了测量方法的可行性。在计算点云数据法矢的过程中,采用计算点云k邻域,以k邻域建立微切平面得到法矢的方法,文中改进了点云k邻域的搜索算法,提高了点云数据法矢的计算速度。2.提出了一种基于三坐标测量机的蜂窝芯孔特征测量方法。首先计算孔截面内包含孔壁最小测量范围,然后利用测针在此范围内采样测量,不断逼近零件孔壁获得近似孔壁点,通过近似孔壁点拟合获得精确的孔心坐标。根据三坐标测量机测针参数、蜂窝芯参数以及孔特征理论数据对测量过程的极限误差进行了分析。3.三维光学扫描数据与三坐标测量数据的精确融合。在测量过程中引入靶标球,用三坐标测量机和光学扫描仪分别对靶标球进行测量,根据不同测量数据中的球心位置计算得到数据的变换矩阵,实现数据的融合。在计算三维光学测量数据的靶标球心过程中,按照球体特性先对球体数据进行初步提取,然后引入了 RANSAC算法,精确提取球体数据,提高了球心的计算精度。研究成果表明:有效的解决了蜂窝芯外形轮廓及孔特征的测量难题,提高了测量效率和测量精度,并实现了不同测量数据的精确融合。