随着航空设计、制造技术的发展,将传统的飞机实物制造依据三维数字化重建,有利于提升航空制造业合作生产能力、提升飞机改型生产效率、降低停产保障成本。飞机实物制造依据种类繁多、结构形式多样、尺寸差别大、外形复杂、表面信息丰富、具有大量复杂的信息刻线等特点,将其转化为数字化模型难度较大。为了实现飞机实物制造依据的三维数字化重建,本文围绕逆向建模的三个步骤:现场测量、数据处理、数模重建,探寻适合于飞机实物制造依据特点的三维数字化重建工艺方案。本文梳理飞机制造所需要的各种实物制造依据,识别提取其设计要素以及影响测量和数模重建的因素。立足于近年来发展较快的光电测量技术,综合采用摄影测量、结构光扫描测量和光学追踪的接触式测量三种视觉测量方法,实现飞机实物制造依据几何外形、表面刻线信息等设计要素的高精度完整采集,以及采集数据在后续建模时坐标系的统一。同时为实现快速测量目标,根据实物制造依据的大小、形式、复杂程度的不同制定对应的测量策略。通过测量设备获取的数据冗余点多、无序,为满足后续建模要求,提高测量数据质量和建模计算效率,在数据预处理阶段对测量所得的点云数据进行三角化处理、数据融合、数据简化和噪点删除,对刻线数据进行噪点删除、数据分组与数据排序预处理。在数模重建阶段,制定了坐标系建立、点云数据拟合、刻线数据拟合、曲线曲面融合的三维数模重建工艺过程和实施方案。具体实施过程中,采用以飞机实物制造依据曲面外形与基准刻线等关键测量数据为基础,同时结合理论二维图纸标注的模型重建方法,大大提高测量效率与模型重建的整体效率。项目按照飞机实物制造依据三维数字化重建工艺方案,完成了典型试验件的现场测量、数据处理和数模重建,工艺方案可实施。通过对比检查重建数模与测量点云的误差、重建数模与已有的三坐标测量点的误差,验证飞机实物制造依据三维数字化重建工艺方案可靠性,数模重建精度满足工程化应用需求。