航空發(fā)動機葉片焊接修復(fù)路徑生成技術(shù)研究.pdf

1、近年來中國民航事業(yè)發(fā)展迅速，民用客機、貨機數(shù)量逐年上升，飛機的維修、保養(yǎng)等任務(wù)量大大增加，無疑會在一定程度上促使我國不斷提高飛機維修技術(shù)水平。在飛機維修中，最重要的同時也是最困難的維修技術(shù)應(yīng)當(dāng)屬于對航空發(fā)動機的維修。航空發(fā)動機被譽為“飛機的心臟”，而航空發(fā)動機葉片卻是“心臟中的心臟”。在我國，民用航空發(fā)動機葉片的維修大多屬于手工修復(fù)，自動化程度較低，大量維修過程復(fù)雜的受損葉片都要送到外國去維修，這已經(jīng)滿足不了我國日益緊張的民航運輸對航空

2、發(fā)動機葉片焊接修復(fù)效率與自動化水平的要求。研制出修復(fù)航空發(fā)動機葉片的自動焊接修復(fù)裝備刻不容緩，這需要針對航空發(fā)動機葉片焊接修復(fù)裝備中焊接路徑的規(guī)劃進行研究。
　　經(jīng)過對航空發(fā)動機葉片的工作環(huán)境、主要形狀參數(shù)、主要失效形式、焊接修復(fù)的修復(fù)范圍等內(nèi)容進行詳盡的調(diào)研分析，航空發(fā)動機壓氣機第六級葉片焊接修復(fù)路徑規(guī)劃的研究更具有實用價值。通過研究分析國內(nèi)外學(xué)者對逆向工程測量來的點云如何擬合成曲面模型，以及根據(jù)已知曲面如何進行延伸等問題的研究

3、成果，選用NURBS曲面來表達待修復(fù)葉片的曲面模型。根據(jù)國內(nèi)外學(xué)者對快速成型技術(shù)中分層處理技術(shù)的大量研究，通過在適用范圍、優(yōu)缺點等方面對比基于STL模型的分層處理技術(shù)與直接CAD模型的分層處理技術(shù)，得到最適合航空發(fā)動機壓氣機第六級葉片的分層處理方法。最后通過對分層后得到的每層葉片的邊緣曲線進行等弧長劃分、中點坐標求取、三次樣條插值計算，最終得到航空發(fā)動機壓氣機葉片的修復(fù)路徑。
　　經(jīng)過曲面擬合、曲面延伸、三維模型分層、提取分層輪廓

4、線、等弧長劃分、中線提取的步驟，最終生成了航空發(fā)動機壓氣機第六級葉片的修復(fù)路徑。通過使用Imageware軟件完成葉片待修復(fù)部分的建模與分層，使用Matlab軟件對分層后曲線進行中線提取，也就完成了焊接路徑規(guī)劃的任務(wù)，通過仿真實驗證明構(gòu)建的焊接路徑曲線誤差不超過0.02mm，完全符合焊接路徑的精度要求。
　　航空發(fā)動機葉片的焊接維修是一個復(fù)雜的多學(xué)科問題，根據(jù)仿真實驗結(jié)果可以得知，在規(guī)定焊絲送絲速度，電流電壓大小等焊接工藝參數(shù)的情