航空發(fā)動機葉片截面特征參數(shù)檢測.pdf

1、未來幾年中航空發(fā)動機作為國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一，其相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)將會進入一個高速增長的時期，而航空發(fā)動機的葉片作為發(fā)動機最為核心的部件之一，其制造水平直接決定了航空發(fā)動機的性能，也將是未來研究的重中之重。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)運行，工作條件惡劣，使其具備強扭曲、薄壁件、易變形、低損傷技術(shù)特點。這也對其加工工序提出了嚴格的要求，而如何高效快速的檢測加工質(zhì)量是葉片加等工制造過程的難點問題。為保證發(fā)動機生命

2、周期增長，葉片的加工與修補是航空發(fā)動機研究中的另一個重要方向。
　　葉片檢測作為保證葉片加工質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)，其檢測的主要目標為葉片各個截面上的參數(shù)，本文主要針對特征參數(shù)包括前后緣，弦長，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)獲取過程中的實際問題，需要對測量數(shù)據(jù)進行前期的處理，然后再進行參數(shù)提取、誤差評定。為了驗證本文算法的可行性，結(jié)合UG、VS2008進行仿真實驗。本課題的主要研究內(nèi)容包括:
　　1.橫向比較目

3、前主流的航空發(fā)動機葉片型面特征參數(shù)提取方法及其技術(shù)難點，提出截面參數(shù)提取的完整流程，提高了航空發(fā)動機葉片截面參數(shù)檢測的實用性。
　　2.分析比較了距離法、極坐標、中折線二分法排序的優(yōu)缺點和適用范圍，在原有的中折線排序方法的基礎(chǔ)上做了改進，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，并且對算法進行驗證。
　　3.工件測量坐標系與設(shè)計模型坐標系的統(tǒng)一。詳述點云匹配中粗略匹配和精確匹配過程，以及N

4、URBS曲線的擬合、點到NURBS曲線投影過程。利用計算機實現(xiàn)測量截面與模型截面坐標系的統(tǒng)一，并驗證了算法的精度，匹配精度可達10-5mm。
　　4.提取航空發(fā)動機葉片截面參數(shù)，研究并提出了葉片截面測量數(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)方法以及各個特征參數(shù)（包括前后緣中心、半徑、弦長、弦傾角、最大葉型厚度）的提取方法，尤其對于中弧線的獲取做了詳細研究。此外，利用UG/Open Grip實現(xiàn)葉片測量數(shù)據(jù)的采集，實現(xiàn)算