一种无人化涡轮叶片微孔电加工单元的自适应纠偏方法技术

本发明专利技术涉及一种无人化涡轮叶片微孔电加工单元的自适应纠偏方法，包括：线激光传感器沿运动方向进行涡轮叶片型面空间的连续线扫描采集；将采集的若干区域点云数据集拼接平滑、去噪及曲率下采样处理，获得有效型面区域的三维点云数据重建模型；融合改进TrICP算法迭代配准，获得对三维点云数据重建模型的一次纠偏；自动导入涡轮叶片微孔位置与矢量理论设计信息，计算得到一次纠偏后叶片三维点云数据重建模型上微孔位置与矢量；引入叶片微孔群的整体分布均匀性评价模型，获得对三维点云数据重建模型的二次纠偏；匹配各电加工机床的机械特性参数并自动生成新微孔加工坐标。这样就解决现有涡轮叶片气膜孔电加工过程中存在的整体分布不均匀的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空发动机制造，具体而言，涉及一种无人化涡轮叶片微孔电加工单元的自适应纠偏方法。

技术介绍

1、涡轮叶片是航空发动机服役性能的热端承压核心零件，为了提高叶片的高温性能和使用寿命，在其表面通常需要电火花加工大量冷却气膜孔。由于涡轮叶片结构特征复杂、型面扭曲大、铸造精度不足，同时对所有冷却气膜孔在叶片上的轴线方向、孔位位置度与整体排布均匀性又有严格的精度要求，导致实际涡轮叶片微孔电火花加工生产单元引入了随机形貌误差及装夹误差，需人工反复修正加工位置程序，生产单元无法实现无人化自动电加工，这已成为制约航空装备高质量快速发展的一个关键短板与不足。

2、为了解决上述问题，通常在涡轮叶片气膜孔电加工前引入高精密的非接触式测量系统，对其形貌进行三维重构，并通过一定规则与算法求得与理论模型的偏差信息，将其补偿至加工程序中，省去了人工修正环节。相比传统的接触式测量，如三坐标测量仪，该方法可以实现对实际叶片形貌的高精度还原，同时测量效率大大提高。但目前基于非接触式测量进行加工纠偏时，往往只完成了对叶片整体的装夹偏差纠偏，忽略了叶片因铸造精度不足而造成本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种无人化涡轮叶片微孔电加工单元的自适应纠偏方法，其特征在于，包括五轴数控运动模组与高精密线激光传感器集成平台及待测含工装夹具的涡轮叶片，自适应纠偏方法包括：

2.如权利要求1所述的一种无人化涡轮叶片微孔电加工单元的自适应纠偏方法，其特征在于，五轴数控运动模组与高精密线激光传感器集成平台包括由沿X、Y、Z方向高精度滚珠丝杠和直线导轨组成的平移运动模组、B/C轴两自由度转台模组、线激光控制器、运动控制系统、测量采集软件以及线激光传感器；

3.如权利要求2所述的一种无人化涡轮叶片微孔电加工单元的自适应纠偏方法，其特征在于，线激光传感器沿运动方向进行型面空间连续线扫...

【技术特征摘要】

1.一种无人化涡轮叶片微孔电加工单元的自适应纠偏方法，其特征在于，包括五轴数控运动模组与高精密线激光传感器集成平台及待测含工装夹具的涡轮叶片，自适应纠偏方法包括：

2.如权利要求1所述的一种无人化涡轮叶片微孔电加工单元的自适应纠偏方法，其特征在于，五轴数控运动模组与高精密线激光传感器集成平台包括由沿x、y、z方向高精度滚珠丝杠和直线导轨组成的平移运动模组、b/c轴两自由度转台模组、线激光控制器、运动控制系统、测量采集软件以及线激光传感器；

3.如权利要求2所述的一种无人化涡轮叶片微孔电加工单元的自适应纠偏方法，其特征在于，线激光传感器沿运动方向进行型面空间连续线扫描采集包括：运动控制系统y轴的光栅尺脉冲反馈至线激光控制器，脉冲输出为2500脉冲ab相4倍频方式，线激光控制器内设置细分数为20；

4.如权利要求2所述的一种无人化涡轮叶片微孔电加工单元的自适应纠偏方法，其特征在于，若干区域点云数据集拼接包括：每个区域的实测线激光扫描数据与平移运动模组起始、结束位置信息以二进制格式保存；

5.如权利要求4所述的一种无人化涡轮叶片微孔电加工单元的自适应纠偏方法，其特征在于，平滑包括：对重叠采集区的原始采集数据使用最近邻搜索算法进行平滑处理。

6.如权利要求4所述的一种无人化涡轮叶片微孔电加工单元的自适应纠偏方法，其特征在于，去噪包括：使用高斯混合模型滤波估计对拼接的点云数据集中的噪声。

7.如权利要求4所述的一种无人化涡轮叶片微孔电加工单元的自适应纠偏方法，其特征在于，曲率下采样处理包括：使用曲率下采样算法，具体为：设为点云中的一点，为及其k邻近点所构成的协方差矩阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：张大斌，张俊飞，雷远欣，曹阳，陈明飞，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：