CN103090772A - 复杂曲面叶片的检测方法 - Google Patents

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CN103090772A CN2013100210452A CN201310021045A CN103090772A CN 103090772 A CN103090772 A CN 103090772A CN 2013100210452 A CN2013100210452 A CN 2013100210452A CN 201310021045 A CN201310021045 A CN 201310021045A CN 103090772 A CN103090772 A CN 103090772A
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朴明波
陈洪月
谢苗
毛君
卢进南
孟辉
谢春雪
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Abstract

本发明提供一种复杂曲面叶片的检测方法，所要解决的问题是：目前所使用的各种测量方法，均存在效率低下、成本高的缺点。本发明的要点是：测量标准叶片的各个特征截面的型线；求取标准叶片各个特征截面的测量型线点和其对应的真实型线点的综合误差
Figure 2013100210452100004DEST_PATH_IMAGE002
；测量加工叶片的各个特征截面的测量型线的型线测量点
Figure DEST_PATH_IMAGE004
；计算加工叶片的真实型线，即

Description

复杂曲面叶片的检测方法
技术领域
本发明涉及一种复杂曲面叶片的检测方法，具体说是一种各种叶轮式机械上的叶片型线的检测方法。
背景技术
随着工业技术的不断发展，各种叶轮式机械的应用越来越广泛。对于叶轮式机械而言，其叶片形状是否符合设计要求对于叶轮机械的效率的影响极大。尤其对于航空发动机、电厂汽轮机、电厂燃气轮机、船用汽轮机、船用燃气轮机、汽车发动机而言，其叶片形状直接影响飞机机动性、电厂汽轮机效率、电厂燃气轮机效率、舰船的机动性和汽车的性能。但这些叶片形状普遍复杂，且多为非平直叶片，而是扭转叶片，其特征截面的型线非常复杂，测量起来非常困难。
目前所使用的各种测量方法，无论是非接触测量方法(如激光检测法和白光检测法)还是接触式测量方法(如电感量仪和三坐标测量仪)，均存在效率低下、成本高的缺点。而对于各种叶轮式机械而言，其叶片均数量众多，如果使用传统测量方法，则耗时过长，且测量仪器本身价格高昂，会导致生产成本和维护成本急剧攀升。如何提高测量效率、降低成本是一个亟待解决的问题。
CN102809365A公开了一种叶片型面测量装置，及使用该装置测量叶片各个特征截面的型线的方法（参见说明书第0039-0042及图17等）。该文没有公开复杂曲面叶片的检测方法。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种测量效率高的复杂曲面叶片的检测方法。
本发明的目的是这样实现的：
（1）测量标准叶片的各个特征截面的型线
标准叶片就是其各个特征截面的真实型线已知，即各个特征截面真实型线的理论点                                               
Figure 301541DEST_PATH_IMAGE002
均已知，且各个特征截面真实型线且都位于理论公差带内，符合设计要求的叶片。使用CN102809365A的测量方法测量标准叶片各个特征截面，可得各个特征截面的型线的测量线，即可测量出对应于每一个理论点P的示值点的坐标
Figure 936101DEST_PATH_IMAGE006
。
（2）求取综合误差
利用标准叶片各个特征截面的测量型线点和其对应的真实型线点，可以计算出二者的综合误差。因为标准叶片各个特征截面的每一个测量型线点（
Figure 331311DEST_PATH_IMAGE004
的坐标）和真实型线点（理论点）
Figure 905828DEST_PATH_IMAGE002
的x坐标和y坐标均相同，即
Figure 172862DEST_PATH_IMAGE008
，
Figure 309445DEST_PATH_IMAGE010
，则二者的每个点的综合误差
Figure 978324DEST_PATH_IMAGE012
可以计算出来。
（3）测量加工后的叶片（以下称加工叶片）的各个特征截面的测量型线
加工叶片的各个特征截面的真实型线未知，使用CN102809365A的测量方法测量加工叶片各个特征截面，可得其各个特征截面的测量型线，即可得加工叶片的各个特征截面的型线测量点。
（4）计算加工叶片的真实型线
因为标准叶片与加工叶片形状相差极小，所以测量加工叶片时，由于加工叶片和标准叶片形状不同而引起的附加误差可以忽略不计。对加工叶片的测量型线进行修正，可以得到加工叶片的真实型线，即
Figure 162235DEST_PATH_IMAGE016
。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：检测效率高，检测成本大幅度降低。
附图说明
图1是加工叶片所有特征截面的真实型线完全位于相对应的特征截面型线公差带之内的示意图。
图2是加工叶片至少一个特征截面的真实型线位于相对应的特征截面型线公差带之外的示意图。
具体实施方式
（1）测量标准叶片的各个特征截面的型线
标准叶片就是其各个特征截面的真实型线已知，即各个特征截面真实型线的理论点
Figure 899247DEST_PATH_IMAGE002
均已知，且各个特征截面真实型线且都位于理论公差带内，符合设计要求的叶片。使用CN102809365A的测量方法测量标准叶片各个特征截面，可得各个特征截面的型线的测量线，即可测量出对应于每一个理论点P的示值点的坐标。
（2）求取综合误差
利用标准叶片各个特征截面的测量型线点和其对应的真实型线点，可以计算出二者的综合误差。因为标准叶片各个特征截面的每一个测量型线点（
Figure 31785DEST_PATH_IMAGE004
的坐标）
Figure 244592DEST_PATH_IMAGE006
和真实型线点（理论点）的x坐标和y坐标均相同，即
Figure 160912DEST_PATH_IMAGE008
，
Figure 889834DEST_PATH_IMAGE010
，则二者的每个点的综合误差
Figure 968648DEST_PATH_IMAGE012
可以计算出来。
（3）测量加工后的叶片（以下称加工叶片）的各个特征截面的测量型线
加工叶片的各个特征截面的真实型线未知，使用CN102809365A的测量方法测量加工叶片各个特征截面，可得其各个特征截面的测量型线，即可得加工叶片的各个特征截面的型线测量点
Figure 735852DEST_PATH_IMAGE014
。
（4）计算加工叶片的真实型线
因为标准叶片与加工叶片形状相差极小，所以测量加工叶片时，由于加工叶片和标准叶片形状不同而引起的附加误差可以忽略不计。对加工叶片的测量型线进行修正，可以得到加工叶片的真实型线，即。
（5）判别加工叶片是否合格
观察加工叶片各个特征截面的真实型线1与相对应的特征截面的型线公差带2（已知的）的位置关系。如果加工叶片所有特征截面的真实型线完全位于相对应的特征截面型线公差带内，如图1所示，则该加工叶片是合格的。如果至少有一个特征截面的真实型线不是完全位于相对应的特征截面型线公差带内，如图2所示，则该叶片不合格。

Claims (2)

1.一种复杂曲面叶片的检测方法，其特征是：
（1）测量标准叶片的各个特征截面的型线
标准叶片各个特征截面真实型线的理论点                                               
Figure DEST_PATH_IMAGE002
已知；使用CN102809365A的测量方法测量标准叶片各个特征截面，得各个特征截面的型线的测量线，即测量出对应于每一个理论点P的示值点
Figure DEST_PATH_IMAGE004
的坐标
Figure DEST_PATH_IMAGE006
；
（2）求取综合误差，具体是利用标准叶片各个特征截面的测量型线点和其对应的真实型线点，计算出二者的综合误差；
（3）测量加工叶片的各个特征截面的测量型线，具体是使用CN102809365A的测量方法测量加工叶片各个特征截面，得其各个特征截面的测量型线，即可得加工叶片的各个特征截面的型线测量点；
（4）计算加工叶片的真实型线，即
Figure DEST_PATH_IMAGE012
。
2.按照权利要求1所述的复杂曲面叶片的检测方法，其特征是：
（5）判别加工叶片是否合格，如果加工叶片所有特征截面的真实型线完全位于相对应的特征截面型线公差带内，则该加工叶片是合格的；如果至少有一个特征截面的真实型线不是完全位于相对应的特征截面型线公差带内，则该加工叶片为不合格。
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