航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片截面特征參數(shù)檢測(cè).pdf

1、未來(lái)幾年中航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為國(guó)家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一，其相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)將會(huì)進(jìn)入一個(gè)高速增長(zhǎng)的時(shí)期，而航空發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片作為發(fā)動(dòng)機(jī)最為核心的部件之一，其制造水平直接決定了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，也將是未來(lái)研究的重中之重。葉片為典型的自由曲面零件，且需要在高溫、高壓和高速狀態(tài)下連續(xù)運(yùn)行，工作條件惡劣，使其具備強(qiáng)扭曲、薄壁件、易變形、低損傷技術(shù)特點(diǎn)。這也對(duì)其加工工序提出了嚴(yán)格的要求，而如何高效快速的檢測(cè)加工質(zhì)量是葉片加等工制造過(guò)程的難點(diǎn)問(wèn)題。為保證發(fā)動(dòng)機(jī)生命

2、周期增長(zhǎng)，葉片的加工與修補(bǔ)是航空發(fā)動(dòng)機(jī)研究中的另一個(gè)重要方向。
　　葉片檢測(cè)作為保證葉片加工質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)，其檢測(cè)的主要目標(biāo)為葉片各個(gè)截面上的參數(shù)，本文主要針對(duì)特征參數(shù)包括前后緣，弦長(zhǎng)，最大葉型厚度等參數(shù)的提取做研究，而且考慮到截面線數(shù)據(jù)獲取過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題，需要對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行前期的處理，然后再進(jìn)行參數(shù)提取、誤差評(píng)定。為了驗(yàn)證本文算法的可行性，結(jié)合UG、VS2008進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。本課題的主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　1.橫向比較目

3、前主流的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片型面特征參數(shù)提取方法及其技術(shù)難點(diǎn)，提出截面參數(shù)提取的完整流程，提高了航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片截面參數(shù)檢測(cè)的實(shí)用性。
　　2.分析比較了距離法、極坐標(biāo)、中折線二分法排序的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，在原有的中折線排序方法的基礎(chǔ)上做了改進(jìn)，提出了基于矩形腐蝕法和距離法的中折線二分排序方法，討論了矩形腐蝕法的適用范圍，并且對(duì)算法進(jìn)行驗(yàn)證。
　　3.工件測(cè)量坐標(biāo)系與設(shè)計(jì)模型坐標(biāo)系的統(tǒng)一。詳述點(diǎn)云匹配中粗略匹配和精確匹配過(guò)程，以及N

4、URBS曲線的擬合、點(diǎn)到NURBS曲線投影過(guò)程。利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)測(cè)量截面與模型截面坐標(biāo)系的統(tǒng)一，并驗(yàn)證了算法的精度，匹配精度可達(dá)10-5mm。
　　4.提取航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片截面參數(shù)，研究并提出了葉片截面測(cè)量數(shù)據(jù)分劃分為前緣、后緣、葉盆、葉背四部分的數(shù)據(jù)分區(qū)方法以及各個(gè)特征參數(shù)（包括前后緣中心、半徑、弦長(zhǎng)、弦傾角、最大葉型厚度）的提取方法，尤其對(duì)于中弧線的獲取做了詳細(xì)研究。此外，利用UG/Open Grip實(shí)現(xiàn)葉片測(cè)量數(shù)據(jù)的采集，實(shí)現(xiàn)算