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基于六点迭代法的复杂叶轮叶片的测量方法及相关设备技术

技术编号:40536883 阅读:8 留言:0更新日期:2024-03-01 13:59
本发明专利技术公开了一种基于六点迭代法的复杂叶轮叶片的测量方法及相关设备,本方法采用在理论模型上,靠近模型面内圈的顶部位置,采用120度分布原则选取同一高度的3个模型点;在模型面外圈,采用内外对称分布原则选取3个模型点,共选取6个模型点,通过在零件上采集对应的6个实体点,并将实体点与模型点进行拟合迭代处理,建立实体坐标系,最终在实体坐标系下完成零件的测量;本方法打破“3点构建面、2点构建线、1点定圆心”传统的构建坐标系模式,采用6点迭代法构建零件坐标系,合理设置6点分布,提升结果偏差均匀性;本方法有效解决了叶轮型面测量结果均匀性差的问题,能够准确测量出叶轮型面矢量偏差,避免因测量误差产生的误判。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复杂叶轮类零件叶片测量,具体涉及一种基于六点迭代法的复杂叶轮叶片的测量方法及相关设备


技术介绍

1、叶轮作为发动机的关键部件,其制造质量直接影响发动机的空气动力性能和机械效率,因此,对于叶轮测量成为控制发动机质量的重要环节;叶轮可分为轮毂曲面和叶片曲面两部分,零件构成的一般形式是由若干等长叶片或大小交错叶片均匀分布在轮毂曲面上。叶片曲面又包含包覆曲面、压力曲面和吸力曲面,都是由非可展直纹面和自由曲面构成的。

2、随着工业的快速发展,对航空发动机性能的要求越来越高,对叶轮测量的精度、方式和评价变得越来越重。航空发动机叶轮制造时通过计算机软件设计出叶轮的参数模型,通过铸造和机加工完成产品加工,加工后获得叶轮参数是否符合设计要求,尤其是叶片的厚度和形状参数,直接影响航空发动机的性能。

3、对于一些复杂叶轮叶片的测量,传统测量方法由于受限于辅助基准的累积误差,导致产生的测量结果均匀性差,无法验证加工后的叶轮叶片是否符合产品要求。


技术实现思路

1、为克服上述技术的缺点,本专利技术提供一种基于六点迭代法的复杂叶轮叶片的测量方法及相关设备,能够解决现有测量方法由于受限于辅助基准的累积误差,导致产生的测量结果均匀性差的技术问题。

2、为了达到上述目的,本专利技术采用技术方案如下:

3、一种基于六点迭代法的复杂叶轮叶片的测量方法,包括:

4、在叶轮叶片的理论模型上选取6个模型点;其中,6个模型点选取步骤如下:在理论模型上,靠近模型面内圈的顶部位置,采用120度分布原则选取同一高度的3个模型点;在模型面外圈,采用内外对称分布原则选取3个模型点;

5、基于6个模型点的坐标位置采集零件上对应的6个实体点;

6、将6个实体点与6个模型点进行拟合并对6个实体点进行迭代,直至判断条件达到预设阈值,构建得到实体坐标系;

7、基于实体坐标系,根据扫描零件的测量值,输出测量结果。

8、进一步地,其中,在模型面外圈选取模型点时,选取2个叶轮外壁的模型点以及1个叶轮内壁的模型点,或者,选取2个叶轮内壁的模型点以及1个叶轮外壁的模型点。

9、进一步地,其中,通过三坐标机以手动方式采集零件上对应的6个实体点。

10、进一步地,得到实体坐标系后,还包括:

11、在理论模型上重新选取6个模型点,并对零件自动采集,经拟合处理及迭代处理,构建得到精建坐标系。

12、进一步地,所述预设阈值包括预设迭代次数和目标精度;当实际迭代次数达到预设迭代次数时或本次输出结果精度达到目标精度时,结束迭代过程。

13、进一步地,采用实体坐标系测量零件的具体步骤包括:

14、随机采集模型上多个位置对应的矢量点,将矢量点输入至实体坐标系,验证各区域对应的矢量偏差均匀性;对叶轮各区域的点位进行曲线扫描,评价各点位对应的矢量偏差或曲线轮廓度,汇总得到测量值,根据测量值输出测量结果。

15、进一步地,还包括:

16、基于得到的实体坐标系,反测零件的叶轮内孔以及叶轮端面的数值信息,将数值信息传输至安装加工模块,以供安装加工模块根据数值信息对叶轮安装部件进行加工。

17、一种基于六点迭代法的复杂叶轮叶片的测量系统,用于上述基于六点迭代法的复杂叶轮叶片的测量方法的步骤,包括:

18、模型点采集模块,用于在叶轮叶片的理论模型上选取6个模型点;其中,6个模型点选取步骤如下:在理论模型上,靠近模型面内圈的顶部位置,采用120度分布原则选取同一高度的3个模型点;在模型面外圈,采用内外对称分布原则选取3个模型点;

19、实体点采集模块,用于基于6个模型点的坐标位置采集零件上对应的6个实体点;

20、拟合迭代模块,用于将6个实体点与6个模型点进行拟合并对6个实体点进行迭代,直至判断条件达到预设阈值,构建得到实体坐标系;

21、测量模块,用于基于实体坐标系,根据扫描零件的测量值,输出测量结果。

22、一种设备,包括:

23、存储器,用于存储计算机程序;

24、处理器,用于执行所述计算机程序时实现权利要求1-7任一项所述基于六点迭代法的复杂叶轮叶片的测量方法的步骤。

25、一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时用于实现上述基于六点迭代法的复杂叶轮叶片的测量方法的步骤。

26、相比于现有技术,本专利技术具有有益效果如下:

27、本专利技术还提供一种基于六点迭代法的复杂叶轮叶片的测量方法,本方法采用在理论模型上,靠近模型面内圈的顶部位置,采用120度分布原则选取同一高度的3个模型点;在模型面外圈,采用内外对称分布原则选取3个模型点,共选取6个模型点,通过在零件上采集对应的6个实体点,并将实体点与模型点进行拟合迭代处理,建立实体坐标系,最终在实体坐标系下完成零件的测量;本方法打破“3点构建面、2点构建线、1点定圆心”传统的构建坐标系模式,采用6点迭代法构建零件坐标系,使得6点在叶轮型面上分布均匀,兼顾叶片内、外侧,当执行坐标系迭代时,能够实现叶轮明面全方位的公差均布,避免测量结果中出现:内侧或者局部轮廓度小,其他位置轮廓度大的现象;本方法有效解决了叶轮型面测量结果均匀性差的问题,能够准确测量出叶轮型面矢量偏差,避免因测量误差产生的误判。

28、优选地,本专利技术中,还将测量过程与后续的安装加工工艺过程进行了有效关联,依据“六点迭代法”构建的坐标系及中心位置,反测内孔和叶轮零件端面结果数值,并反馈至后续工艺加工中,能够有效提高了叶轮安装后与测量结果的对应性,一定程度上提升了运转性能。

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【技术保护点】

1.一种基于六点迭代法的复杂叶轮叶片的测量方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于六点迭代法的复杂叶轮叶片的测量方法,其特征在于,其中,在模型面外圈选取模型点时,选取2个叶轮外壁的模型点以及1个叶轮内壁的模型点,或者,选取2个叶轮内壁的模型点以及1个叶轮外壁的模型点。

3.根据权利要求1所述的一种基于六点迭代法的复杂叶轮叶片的测量方法,其特征在于,其中,通过三坐标机以手动方式采集零件上对应的6个实体点。

4.根据权利要求2所述的一种基于六点迭代法的复杂叶轮叶片的测量方法,其特征在于,得到实体坐标系后,还包括:

5.根据权利要求1所述的一种基于六点迭代法的复杂叶轮叶片的测量方法,其特征在于,所述预设阈值包括预设迭代次数和目标精度;当实际迭代次数达到预设迭代次数时或本次输出结果精度达到目标精度时,结束迭代过程。

6.根据权利要求1所述的一种基于六点迭代法的复杂叶轮叶片的测量方法,其特征在于,采用实体坐标系测量零件的具体步骤包括:

7.根据权利要求1所述的一种基于六点迭代法的复杂叶轮叶片的测量方法,其特征在于,还包括:

8.一种基于六点迭代法的复杂叶轮叶片的测量系统,用于实现权利要求1-7任一项所述基于六点迭代法的复杂叶轮叶片的测量方法的步骤,其特征在于,包括:

9.一种设备,其特征在于,包括:

10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时用于实现权利要求1-7任一项所述基于六点迭代法的复杂叶轮叶片的测量方法的步骤。

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【技术特征摘要】

1.一种基于六点迭代法的复杂叶轮叶片的测量方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于六点迭代法的复杂叶轮叶片的测量方法,其特征在于,其中,在模型面外圈选取模型点时,选取2个叶轮外壁的模型点以及1个叶轮内壁的模型点,或者,选取2个叶轮内壁的模型点以及1个叶轮外壁的模型点。

3.根据权利要求1所述的一种基于六点迭代法的复杂叶轮叶片的测量方法,其特征在于,其中,通过三坐标机以手动方式采集零件上对应的6个实体点。

4.根据权利要求2所述的一种基于六点迭代法的复杂叶轮叶片的测量方法,其特征在于,得到实体坐标系后,还包括:

5.根据权利要求1所述的一种基于六点迭代法的复杂叶轮叶片的测量方法,其特征在于,所述预设阈值包括预设迭代次数和目标精度;当实际迭代...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘曦刘猛张怡娜黄雷波黑金龙俞广胜李春李红军
申请(专利权)人:中国航发西安动力控制科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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