航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片焊接修復(fù)路徑生成技術(shù)研究.pdf

1、近年來中國(guó)民航事業(yè)發(fā)展迅速，民用客機(jī)、貨機(jī)數(shù)量逐年上升，飛機(jī)的維修、保養(yǎng)等任務(wù)量大大增加，無疑會(huì)在一定程度上促使我國(guó)不斷提高飛機(jī)維修技術(shù)水平。在飛機(jī)維修中，最重要的同時(shí)也是最困難的維修技術(shù)應(yīng)當(dāng)屬于對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的維修。航空發(fā)動(dòng)機(jī)被譽(yù)為“飛機(jī)的心臟”，而航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片卻是“心臟中的心臟”。在我國(guó)，民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的維修大多屬于手工修復(fù)，自動(dòng)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(guó)去維修，這已經(jīng)滿足不了我國(guó)日益緊張的民航運(yùn)輸對(duì)航空

2、發(fā)動(dòng)機(jī)葉片焊接修復(fù)效率與自動(dòng)化水平的要求。研制出修復(fù)航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的自動(dòng)焊接修復(fù)裝備刻不容緩，這需要針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片焊接修復(fù)裝備中焊接路徑的規(guī)劃進(jìn)行研究。
　　經(jīng)過對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)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(jìn)行詳盡的調(diào)研分析，航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)第六級(jí)葉片焊接修復(fù)路徑規(guī)劃的研究更具有實(shí)用價(jià)值。通過研究分析國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)逆向工程測(cè)量來的點(diǎn)云如何擬合成曲面模型，以及根據(jù)已知曲面如何進(jìn)行延伸等問題的研究

3、成果，選用NURBS曲面來表達(dá)待修復(fù)葉片的曲面模型。根據(jù)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)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(diǎn)等方面對(duì)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(dòng)機(jī)壓氣機(jī)第六級(jí)葉片的分層處理方法。最后通過對(duì)分層后得到的每層葉片的邊緣曲線進(jìn)行等弧長(zhǎng)劃分、中點(diǎn)坐標(biāo)求取、三次樣條插值計(jì)算，最終得到航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)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(zhǎng)劃分、中線提取的步驟，最終生成了航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)第六級(jí)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(duì)分層后曲線進(jìn)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(shí)驗(yàn)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(dòng)機(jī)葉片的焊接維修是一個(gè)復(fù)雜的多學(xué)科問題，根據(jù)仿真實(shí)驗(yàn)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