一种叶片在机测量数据重构建模技术研究.pdfVIP

先进测量技术 AdvAnced meAsuremenT TecHnology 一种叶片在机测量数据重构 建模技术研究* Blade Reconstruction Method in on-Machine Inspection 西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室　　卢万崎　杨海成　常智勇　孙博洋 航空发动机叶片作为飞机的重要部件之一，传统 的叶片加工采用三维数字化模型设计，利用数控机床 加工，使用坐标测量机检测加工精度。在加工过程中 需要经常在数控机床和计量测试单位间进行零件周 转，导致零件需要重复装夹定位和对刀，容易产生定位 误差和叶片变形，造成超差和报废，使叶片的制造周期 变长，采用在机检测技术，可以有效地避免这些问题。 案，保证最终的加工符合精度要求。 卢万崎 航空发动机叶片作为飞机的重 叶片数字化测量 西北工业大学大学机电学院航空 要部件之一，传统的叶片加工采用三 在机测量中，数据采集是叶片重 宇航制造工程系在读研究生，主要的研 维数字化模型设计，利用数控机床加 构建模的第一环节，为了得到精度更 究方向是机器视觉和计算机辅助设计与 制造。 工，使用坐标测量机检测加工精度。 高的叶片 CAD 模型，采用三坐标测 在加工过程中需要经常在数控机床 量机对叶片型面进行精密测量。 和计量测试单位间进行零件周转，导 1　等高测量法 在机检测 [1-2] 是零件在加工完成 致零件需要重复装夹定位和对刀，容 叶片型面测量通常采用等半径 后定位装夹状态不变，在数控机床上 易产生定位误差和叶片变形，造成超 法、等高测量法等 [4] ，等高测量法又 直接进行零件的尺寸和形位公差测 [3] 差和报废，使叶片的制造周期变长 ， 称等 Z 测量法，因其测量路径易规 量，实现“加工即可测可知”的功能。 采用在机检测技术，可以有效地避免 划、测量点有序并能准确反映叶片实 通过在机检测技术不仅能够节约定 这些问题。在机测量中叶片真实数 际形状、建模方便，因此本课题在此 位、找正、周转等加工辅助时间，提高 字化模型重构的好坏直接影响叶片 基础上采用等高法测量叶片型面并 生产效率，而且能随时掌握零件的加 的加工精度，本文根据叶片零件特点 构建数字化模型。在测量时固定 Z 工误差状态，便于及时调整加工方 采用等高扫描线测量叶片，采用插值 坐标值，测头在 XOY 平面内测量叶 法拟合出各截面线，然后拟合出叶片 片型面，测完固定 Z 值所在的截面后 *　 陕西省工业公关计划项目（2013K07-10）， 的真实数字化模型，便于后续的数模 将测头在 Z 轴方向移动一个增量，继 西北工业大学基础研究基金（J 资助。 配准和数控加工。 续上述方式的测