JPS59221606A - エアフオイルの検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背■ 本発明は公差範囲に適合゛する」法か否かを決定Ｊるた
めにエアフォイルを検査する新規かつ改良された方法に
関りる。

タービン羽根、翼などのエアフォイルは、エアフォイル
を測定し、そのエアフォイルの横断面図を基準１７フメ
イルの横断面図に比較することにより従来から検査され
ている。エアフォイルの公知の検査方法を実施するには
、エアフォイルの断面を測定しＣ１その主要側面上に選
択した点の位置を決定する。この測定は測定したエアフ
ォイルの横断面形状を拡大して図面に表わして行なわれ
る。更に、望まれるエアフォイルの形状を拡大して表わ
す透明の重ね図が作られる。

次に、基準エアフォイルの透明重ね紙を測定したエアフ
ォイルの主要側面を表わす線が基準エアフォイルの主要
側面を表ねｔＪ線とできる限り良く合致するまで基準エ
アフォイルの図面に合わせて手で移動させる。次に、透
明の重ね紙上に予め選択した点が基準図面上の対応する
点からオフセットする距離を測定する。これらの測定は
測定したエアフォイルの横断面形状が基準エアフォイル
の横断面形状に予定した公差範囲内で対応するか否かを
検査し、決定する。

測定したエアフォイルと基準エアフォイルの横断面図を
手で比較する方法は遅く、時間の労費となる仕事である
。手動による検査方法の精度は、おそら＜１／６４イン
チ（０，４ｍｍ）である。更に、この手動検査法は、２
つの横断面図を比較し、測定エアフォイルと基準エアフ
オイル図との重ね合せから何が最良の適合であるかを決
定Ｊる人物の主観により高精密疫をもって反復Ｊること
はできない。手動検査法による再現可能性の精度は、ま
た、重ね紙上の点と基準図面との間の距離を測定して行
なわなければならないという判断力によっても悪影響を
受りる。勿論、再現可能性の欠如は、エアフォイルが正
確に検査され、実際に所望の公差範囲内にあるか否かを
別の者が検査Ｊるのを困雌にする。

発明の概要 本発明は高度の再現可能性をもってエアフォイルを早く
、かつ正確に検査する新規かつ改良された方法を提供Ｊ
る。エアフォイルを検査するどきは、第一にエアフォイ
ルを測定し、エアフォイルの平均そり曲線を測定したも
のから決定り“る。次に、測定したエアフォイルの平均
そり曲線ど基準エアフォイルの平均そり曲線との間の最
初の関係を設定する。測定したエアフォイルと基準エア
フォイルとの平均そり曲線との匍係を複数の関係を通し
て変化させ、測定したエアフォイルの表面と基準エアフ
ォイルの表面が最大範囲で相互に重なる最良の適合関係
を決定する。

初関係において、平均そり曲線のうちの１の前縁が他の
平均そり曲線上に配置され、他の平均そり曲線の後縁が
１の平均そり曲線上に配置される。次に、その平均そり
曲線を、複数の関係を通して、相互間で転位させる。こ
れらの関係の各々において、平均そり曲線の１の前縁は
他の平均そり曲線上に配置され、他の平均そり曲線の後
縁は１の平均そり曲線上に配置される。

最良の適合関係を決定するには、測定したエアフォイル
の表面上の点を基準エアフォイルの表面上の対応する点
に関連してオフセットする程度を平均そり曲線間の複数
の関係の各々について決定する。望むならば選択的に、
最良の適合関係は、測定したエアフォイルの平均そり曲
線上の点を、平均そり曲線間の複数の関係の各々につい
て、基準エアフォイルの平均そり曲線の対応点に比例し
てオフセットづる程度を決定することにより決定す・る
ことができる。比較のために平均そり曲線を使用するの
が好ましいけれども、エアフォイルの主要側面の形状の
関数どなる形状を持つ他の線を使用してもよい。

従って、本発明の目的は、エアフォイルの横断面形状が
基準エアフォイルの横断面形状と合致Ｊる程度を高度の
再現可能性をもって、早く決定できる新規かつ改良され
た方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、測定した１アフＡイルの平均そり
曲線と基準エアフォイルの平均そり曲線との間の複数の
異なる関係を設定し、エアフォイルの表面が相互に最大
範囲で重なる最良の適合条ｆ［となる関係を決定するこ
とによってエアフォイルを検査づる新規かつ改良された
方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、測定したエアフォイルの横断面形
状が基準エアフォイルの横断面形状にとの程度密接に対
応するかを、測定したエアフォイルの主要側面の形状に
対応する線と基準エアフォイルの主要側面の形状に対応
Ｊる線との間に複数の関係を設定し、かつエアフォイル
の主要側面上の点の間が最少の偏差となる関係を決定す
ることにより決定する新規かつ改良された方法を提供す
ることにある。

本発明のもう１つの目的は、エアフォイルの平均そり曲
線間に、その各々において平均そり曲線のうちの１の前
縁が他の平均そり曲線上にあり、かつ他の平均そり曲線
の後縁が該１の平均そり曲線上にある複数の関係を設定
することを含む送択されたエアフォイルの横断面形状が
基準エアフォイルの横断面形状に密接に対応する程度を
決定する新規かつ改良された方法を提供することにある
。

公知のエアフォイル測定装置２０（第１図）が公知のエ
アフォイル２２を測定するために使用される。こめエア
フォイル測定装置２０の出力はコンピュータ２４（第２
図）に伝達され、エアフォイル２２の１法が予定の公差
範囲内に適合するか否かを決定づる。エアフォイル２２
の測定した横断面形状と、ぞの測定形状が基準エアフォ
イルの形状から偏差り゛る程度を表示するデータは」ン
ピコータ２４がらプリンタ２６に送られる。プロッタ２
８がコンピュータ２４に有利に接続され“ｃ１測定した
エアフォイル２２の形状の画像を提供してしよい。

エアフォイル測定装置２ｏはエアフォイル２２と把持り
る取付具３２（第１図）を右する。

取イ」具３２はモータにより駆動し、脚３８に対応して
鉛直にエアフォイル２２を移動させる鉛直又はＺ軸スラ
イダ３４上に取りイ］けられでいる。駆動モータ４２が
取付具３２に接続され、取（＝Ｉ具のエアフォイル２２
の鉛直中心軸又は立て軸のまわりの回転を行なゎＵる。

エアフォイル２２の横断面形状は左右の感知器組立体４
４ど４６によって検出される。感知器組立体４４と４６
（よモータ５２と５４の作動によって水平路に沿ってエ
アフォイル２２に近づいたり離れたりするＹ軸スライダ
４８と５０上に同一高さで取り付【ブられている。Ｙ軸
スライダ４８と５２はＹ軸に垂・直に延びるＸ軸に沿っ
て感知器組立体４７１と４６を移動させる働きをするＸ
軸スライダ５８と６０の上に取り付けられている。左Ｘ
軸スライダ５８は駆動モータ６４により水平路に沿って
移！ｅづる。右Ｘ軸スライダ６０はスクリュー６６を回
転さぜる働きをする同様の駆動モータ（図示せず）によ
り水平路に沿って移動づる。

Ｘ、Ｙ軸及びＺ軸スライダ５８．６０及び３４は種々の
異なる構造を持つことが企図されている。しかしながら
、本発明の１つの特定態様においては、横スライダはア
メリカ合衆国、１１７８７、ニューヨーク、スミスタウ
ン、プラントアベニュ　１１５のアノラド　コーボレイ
ション（Ａ　ｎｏｒａｄ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）に
よ−）で８造された「アノライトＪ　　（”ＡＮＯＲＩ
ＤＥ”　）位置決めテーブルが使用された。勿論、該ス
ライダは望むならばこの特定構造以外の構造のものであ
ってよい。

左右の感知器組立体４４と４６（第２図参照）は、上ア
ノＡイル２２の中心軸に垂直に延びる水平測定平面図内
でエアフォイル２２の横断面形状を検出覆る。感知器組
立体４４と４６はレ−−ＩＪ”−７２と７４を右Ｊる。

レーザー７２と７４は、測定平面内に設置された水平路
に沿って栄光をエアフォイル２２の凹凸主要側面８０と
８２に案内−４る。その光がエアフォイルの側面８０ど
８２から反射してレンズ８４と８６を透過し、中実状態
の感知器８８と９０に達する。

エアフォイル２２の鉛直軸に沿って離間設置された複数
の水平測定平面の各々においてエアフォイルの横断面形
状を引き続き検査するために感知器組立体４４と４６を
使用するのが好ましいが、望むならば伯のタイプの感知
器又はゲージを使用してもよい。本発明の１つの特定態
様では、感知器組立体４４と４６はカナダ国、エフ８テ
イ　３ビーク、Ａンタリオ、ウイドサー、２７７５キユ
ウ　ドライブのディフラクト（［）　１ｆｆｒａｃｔｏ
）で製造された「レーザープロブスＪ　（”ＬＡＳＥＲ
ＰＲＯＢＥＳ”　＞２００シリーズであった。

中実状態の感知器８８と９０の出力はコンピュータ２４
に伝送される。コンピュータ２４は、エアフォイル２２
上の測定点の位置を表わすデータが基準又はひな型のエ
アフォイル上の対応点を表わすデータから最少のずれを
生じる位置を決定するようにプログラムされている。コ
ンピュータの出力はプリンタ２６に送られる。

プリンタ２６は、エアフォイル２２の表面８０と８２上
の点の位置が基準エアフォイル上の対応づる点の位置か
らずれる程度を表示するデータを印字する。プリンタ２
６の出力は、測定したエアフォイル２２のねじれが基準
エアフォイルのねじれからずれる量を表示する。プロッ
タ２８はコンピュータ２４に接続されて、エアフォイル
２２の形状を表わす横断面図を提供する。

本発明の１つの特定態様において、コンビュ−夕２４は
アメリカ合衆国、マサチューセッツ、メイナードのデジ
タル　エクイプメント、カンパニー（ｏｔｇ目ａｉ　　
Ｅｑｕｉｐｌｅｌｌｔ　　Ｃ０１ｐａｎＶ）から入手し
たビーデービー型１１／６０コンピユータであった。こ
の特定のコンピュータはプリンタ２６を有する。本発明
の一特定態様において、プロッタ２８はアメリカ合衆国
、コネチカット、へ−トフォードのジーバー　サイエン
ティフック　インス１〜ルメント　カンパニー（Ｇ　ｅ
ｒｂｅｒ　Ｓ　ｃｉｅｎｔｉ’ｆｉｃ１ｎｓｔｒｕｍｅ
ｎｔ　Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手した４２型ｒスーパー
プロツタＪ（”　Ｓ　ＬＪ　Ｉ）　Ｅ　ＲＰ　Ｌ　Ｏ１
−Ｔ　Ｅ　Ｒ”　）であった。

勿論、他のタイプのコンピュータ、プリンタ及びプロッ
タを所望により使用してよい。

エアフォイル エアフォイル２２（第３図及び第４図参照）は中心又は
立て軸９８でブレード９６を持つ。

ブレード９６は凹主要側面８０と凸主要側面８２（第４
図）を持つ。主要側面はブレード９６の先端から操作台
１０２に延びている。エアフォイルの根又は脚１０４は
操作台１０２に接続されている。基準又は資料面１０８
は根又は脚１０４上に正確に作られており、ホルダー３
２内にエアフォイル２２を設置するための基準面を設け
ている。

基準表面又は資料平面１０８は、Ｘ軸に平行な根１０４
の表面に沿って、直交するＸ軸とＹ軸（第４図参照）を
設定するための基礎を提供する。Ｘ軸とＹ軸の基点１１
２は資料平面１０８から予め定めた距１１ｉ１１４に位
置づけられている。距離１１４は資料平面１０８に垂直
に延びる線に沿って測定される。資料面１０８に垂直な
線がＸ軸と形成する角度１１６はエンドアングルとして
基準になる。エンドアングル１１６はＹ軸が資料平面１
０８に平行に延びる線からオフレットされる角度と同じ
である。

エアフォイルの測定 エアフォイル２２が装置２０によって測定されるとき、
該エアフォイルはホルダ３２（第１図）に対応してエア
フォイルを正確に位置決めするＩこめにホルダ内の基準
表面と係合して資料表面と共にホルダに把持される。次
に、モータ３６が作動し゛（鉛直又はＸ軸スライダ３４
を移動し、予め選択した点を持つエアフォイル２２を測
定平面内の鉛直中心軸９８上に置く。

エアフォイル２２が感知器組立体４４と４６に関して鉛
直に位置決めされると、モータ４２（第１図参照）が作
動して、ホルダ３２が鉛直軸９８のま６りをワンステッ
プずつ回転する。

Ｘ　８３　Ｊ：　ｔＦ　Ｙ軸スｙ−（ダ４Ｂ、５０，５
８、及ヒ６０は水平線に沿って移動する。この結果、光
束７６と７８が、測定平面内のエアフォイル２２の主要
側面８０と８２（第２図）上に配置された予定の点に案
内される。光束７６と７８（第２図参照）は、測定平面
内にある間中、レーザー７２と７４から照射され、感知
器８８と９０に反射り′る。この時、エアフォイル２２
の中心又は立て軸９８（第３図参照）がＸ及びＹ軸の基
点１１２（第４図参照）から延びる。

モータ４２を作動してエアフォイル２２を回転して前進
させ、Ｘ及びＹ軸スライドモータ５２．５４及び６４を
作動して感知器組立体４４と４６を前進移動させること
ににす、エアフォイル２２の主要側面８０と８２上の複
数の点の配置を表示するためにデータが感知器組立体４
４と４６からコンピュータ２４へ送られる。このように
して、複数の点１１２（第５図参照）がエアフォイル２
２の凹主斂側面８０上に配置され、かつ複数の点１２４
がエアフォイルの凸側面８２上に配置される。曲線書き
込みにより、コンピュータ２４は水平測定平面内にエア
フォイル２２を主要側表面の横断面形状を決定する。

互７７　ｔ　＜　）Ｌｌ些盈１− エンジンの用途に利用するためには、エアフォイル２２
は予定された公差範囲内の寸法でなければならない。そ
のように、エアフォイル２２のねじれは第６図に１３０
で示した角公差範囲内になければならない。エアフォイ
ルのブレード９６（第４図）が資料平面に関して過剰に
ねじれ、そのためにＸとＹ軸が第６図に１３０で示しに
角公差範囲外となる場合には、エアフォイル２２はエン
ジンの使用に不適切であろう。

エアフォイル２２の主要側面８０と８２は第６図に１３
４と１３６で示した予め定め１＝公差範囲内にある横断
面形状をしていなければならない。エアフォイル２２の
形状が、主要側面８０と８２が第６図に１３４と１３６
で示した公差範囲内に適合しないようなものである場合
には、１７フＡイル２２はエンジンの使用に不適切であ
ろう。勿論、エアフォイル２２がかろうじて公差範囲１
３０内に入るようにねじれでいる場合には、これは公差
範囲１３４と１３６内に主要側面８０と８２の位置決め
を可能に覆るのであろう。

特別のエアフォイル２２のための公差範囲はエアフォイ
ルが使用される作業条件の関数となるであろう。そのよ
うにして、エア７Ａイル２２が比較的厳しい条件で使用
−される場合には、公差箱１１１１１３０，１３４及び
１３６は比較的小さくなる。公差範囲１３０．１３４及
び１３６の幅はエアフォイルが異なれば異なる【ノれど
も、代表的なねじれ公差範囲１３０は１分の±０゜５０
０であろう。代表的形態の公差範囲１３４と１３６は１
インチ（２，５４ｃｍ）の±０．００５であろう。これ
らの代表的公差範囲を持つエアフォイルの翼弦長は約１
１インチ（３，８ｃ＋ａ　）’であろう。翼弦長はエア
フォイルの前縁と後縁との間の直線距離である。すなわ
ち、最前線点と最後線点との間の直線距離である。上記
特別の公差と翼弦長は単に図面を明確にするだめの説明
であって本発明はいかなる特定の公差範囲又は翼弦長に
も制限されない。

エアフォイル２２がその設計された公差範囲内か、そし
てエンジンの使用に適切かどうかを決定するためには、
エアフォイルを測定し、基準エアフォイルと比較しなけ
ればならない。測定したエアフォイル２２と基準エアフ
ォイル１４２との関係は図面を明瞭にでるために第７図
に誇張されている。測定したエアフォイル２２の形状は
第７図に点線で示されている。基準又はひな型エアフォ
イル４２の形状は第７図に実線で示され−（いる。勿論
、実際のエアフォイル２２は第７図に示した基準エアフ
ォイルと大きくは異ならないであろう。測定エアフォイ
ル２２は第７図に１４６で示した角度の点で基準エアフ
ォイル１４２のねじれとは異なるねじれを持つ。更に、
エアフォイル２２は、第７図に距離１４８で示した、基
準エアフォイル１４２からのＸ軸変位を持つ。同様に、
測定エアフォイル２２は第７図に１５０で示した、基準
エアフォイル１４２に関するＸ軸に沿って距離を変位す
る。

測定エアフォイル２２が基準エアフォイル１４２からず
れるｍを決定するために、測定エアフォイルのデータと
基準エアフォイルのデータとの間の偏差が最少になるま
でコンビｌ−夕２４が両データを送る。−口、これを行
なえば、輪郭偏差が最少になる最良の適合条件が得られ
る。その最適条件が得られたとき、コンピュータ２４は
エアフォイル２２と１４２の２組のデータを比較して、
測定エアフォイル２２が基準エアフォイル１４２からず
−れているｍを決定する。これにより測定エアフォイル
２２が公差範囲１３０．１３４及び１３６内か否かにつ
いて決定される。

スクラップを最少にするために、コンピュータ２４は、
公差範囲外の測定エアツメイル上の１又は２以上の点を
公差範囲内とするための基準エアフォイル１４２のデー
タに対応りる測定エアフォイル２２のデータを追加して
よい。これは基準エアフォイル１４２上の対応点からの
測定エアフォイル上の数点の偏差程度を増やすけれども
、結果として測定エアフォイル上の点のすべてが公差範
囲内となりつる。これをする場合には、測定エアフォイ
ル上の点が最適条件の公差外であってもエンジンの使用
に適するであろう。

最適条件で、測定エアフォイル２２のねじれは公差範囲
１３０の中心内、主要側面８０上の一点が公差範囲１３
４の外側にあるはずである。

次に、測定エアフォイル２２のデータは測定エアフォイ
ル２２上の点のすべてを公差範囲内とするためにわずか
に変位されるであろう。これは測定エアフォイル２２の
データを転位することにより行なわれ、測定エアフォイ
ル２２のねじれが公差範囲１３０内の基準エアフォイル
１４２のねじれと異なる程度を増１゜この回転効果は、
公差範囲１３４と１３６からエアフォイル上の点のいず
れをも移動させることなく公差範囲１３４内で主要側面
８０上の公差点から前もって移動させるであろう。これ
は、測定エアフォイル２２が要求される公差に合致づる
か否かの決定を測定エアフォイル２２に最も好ましい条
件下で行なうために不必要なスクラップを最小限にりる
。

平均そり曲線 測定したエアフォイル２２が基準エアフォイル１４２と
比較されるとき、測定エアフォイルの主要側面８０と８
２の両方の形態が基準：ＬアフＡイル１４２の主要側面
１５４と１５６の形態・を比較されなければならないＪ
一本発明の特徴によれば、測定エアフォイル２２と基準
エアフォイル１４２との間の最適条件は測定エアフォイ
ル２２の主要側面８０と８２及び基準エアフォイル１４
２の主要側面１５４と１５６の形状の関数である形状を
持つ平均そり曲線の使用を通して決定される。これは、
エアフォイル２２と１４２の４つの主要側面８０，８２
．１５４及び１５６がコンピュータ２４により同時に比
較されるのを可能にする。

測定エアフォイル２２の平均そり曲線１６０（第８図参
照）は測定エアフォイルの主要側面８０と８２の形状の
関数となる形状を有する。

このようにして、測定エアフォイル２２の平均そり曲線
１６０は測定エアフォイルの２つの′主要側面８０と８
２の平均曲線である。平均そり曲線１６０は内接円１６
４の中心の軌跡として計算されている。内接円１６４は
エアフォイル２２の主要側面８０と８２の両方に接する
。

内接円１６４．の中心の位置決めがコンピュータ２４に
より決定される方法は第９図に概要的に図示されている
。内接円１−６４の１つの中心を決定するために、線１
６８はＹ軸に平行に直立している。線１６８は点１７０
と１７２で主要側面８０と８２と交差する。２つの点１
７０と１７２との間の中間の点１７４は第一の試験的中
心とし″′Ｃ選択され゛（いる。中心１７４から延び、
主要側面８０に垂直の半径１７６は第一サイクル１フ８
の半径として選択されている。

中心１７４から延び、主要側面８２に垂直の半径１８０
は第二す゛イクル１８２の半径のために選択されている
。

２つの半径１７６と１８０が同一である場合には、中心
１７４は内接円１６４の中心となる。

しかしながら、第９図に図示したごとく、半径１７６と
１８０が異なる場合には、新しい試験的中心１７４の位
置決めは三角法計算により決定される。しかしながら、
望むなら、新試験的中心１７４は、２つの半径１７６と
１８０間の誤差の半分に等しい距離から線１６８に沿っ
て中心を転位することにより決定できるであろう。

次いで、該半径の長さが等しくなるまで試験的中心につ
いて同一手順を繰り返えづ。中心が決まるとぎ、内接円
は形成されたことになる。

コンピュータ２４は、第９図に関してずでに説明したと
同様の方法で測定エアフォイル２２の他の多くの内接円
の中心を決定できる。平均そり曲線１６０に沿った複数
の点が複数の内接円１６４の中心を決定することにより
配置されると、該平均そり曲線は曲線記入法により記入
されてよい。そのように、平均そり曲線１６０はエアフ
ォイル２２の主要側面８０と８２の両方に接する内接円
１６４の中心から延びる線である。

エアフォイルの　較 測定したエアフォイル２２の平均そり曲線１６０が一旦
決定されると、コンピュータ２４は曲線スライド又は転
位法により平均そり曲線１６０と基準エアフォイル１４
２の平均そり曲線２００（第１０図参照）との間の複数
の関係を設定づる。曲線スライド法は、最適条件を決定
゛りるために複数の関係を通して相互に関係する平均そ
り曲線１６０と２００の位置を転位する。

最適条件は測定エアフォイル２２と基準エアフォイル１
４２の主要側面が可能な限り最大範囲〇相互に重なり合
い、そのために該エアフォイル間の輪郭偏差が最少とな
るようなものをいう。

該曲線スライド法が最適条イ！１を決定するためにコン
ピュータににり使用されるｂ法は第１０図−第１４図に
概要的に図示されている。曲線スライド法の実施におい
で、測定エアフォイル２２の平均そり曲線１６０の前縁
２０４と後縁２０６が決定される。基準エアフォイルの
平均そり曲１ｌＡ２００に対応する前縁２０８と後縁２
１０が決定される。平均そり曲線１６０と２００の前縁
と後縁は］−アフＡイル２２と１４２０前縁と後縁との
平均そり曲線の交差点にある。

勿論、平均そり曲線１６０と２００の任意の前縁及び後
縁を選択できる。

次に、そり曲線の１の前縁が他のそり曲線上にあり、他
のそり曲線の後縁が１のそり曲線上にあるように平均そ
り曲線のデータを転位する。

例えば、基準エアフォイルの平均そり曲線２００の前縁
２０８を測定エアフォイルの平均そり曲Ｆｉｌｌ’６０
（第１０図）上に配置゛する。測定エアフォイルの平均
そり曲線１６０の後縁２０６を基準エアフォイルの平均
そり曲線２００上に位置付【プる。測定エアフォイル２
２の主要側面８０と８２上の点と基準エアフォイルの主
要側面１５４と１５６上の対応する点との間の偏差程度
を、次に決定する。

次いで、コンピュータ２４は、測定した平均そり曲線１
６０上に基準平均そり曲線２００の前縁２０８と基準平
均そり曲線２００上（第１１図参照）に測定した平均そ
り曲線の後縁２０６とを維持しながら平均そり曲線２０
０に対応して平均そり曲線１６０のデータを１つの増加
点を通って右へ転位させる。次に、エアフォイル２２と
１４２の主要側面上の対応する点間の偏差の程度を決定
づる。

次に、そり曲線１６０のデータを右へ２増加点く第１２
図参照）転位づる。これが第１０図−第１４図に示す代
表的平均そり曲線についてなされるとき、測定したエア
フォイル平均そり曲線１６０は基準エアフォイル平均そ
り曲線２００とほとｌυど完全に重なる。測定エアフォ
イル２２の主要側面上の点が基準エアフォイル１４２の
主要側面上の点からオフセットされる程度は第１２図に
示した条件のために決定される。

次に、コンピュータは平均そり曲線１６０のγ−夕を右
へ１増加点を通って第１２図の関係から第１３図に示し
た関係へ転位する。次いで、２つのエアフォイル２２と
１４２の主要側面間の偏差を決定する。平均ぞり曲線１
６０のデータは右へ２増加点を通つ′ｒ：第１３図に示
した関係から第１４図の１５’Ｊ係へ転位される。該２
つのエアフォイルの主要側面間の偏差がそのとき決定さ
れる。

平均そり曲線１６０と２００が第１１図に示した関係に
あるとき、平均そり曲線１６０の後縁は平均そり曲線２
００上にあり、平均そり曲線２００の前縁は平均そり曲
Ｉ１１６０の上にあった。平均そり曲線が第１３図に示
した関係に変化したとき、平均そり曲線１６０の前縁２
０４は平均そり曲線２００上にあり、平均そり曲線２０
０の後縁２１０は平均そり曲線１６０上にあった。勿論
、平均そり曲線１６０と２００は、望むならば、相互に
反対の方向へ転位することもできる。しかしながら、各
関係において、平均そり曲線１６０又は２００のうちの
１つの前縁は他方の平均そり曲線上にあり、他方の平均
そり曲線の後縁は一方の平均そり曲線上にある。

第１０図−第１４図に図示した平均そり曲線１６０と２
００について、該平均そり曲線の最適条件は第１２図で
得られる。平均そり曲Ｉ！１６０と２００の形状は測定
したエアフォイル２２と基準エアフォイル１４２の主要
側面の形状により決定されるので、平均そり曲線１６０
と２００の間に最適条件があるとき測定エアフォイル２
２と基準エアフォイル１４２の主要側面間に最適条件が
ありうる。

最良に適合する条件が測定エアフォイル２２の主要側面
８０と８２、及び基準エアフォイル１４２の主要側面１
５４と１５６との間で得られることを確かめるためには
、測定エアフォイルの主要側面上の点を、第１０図−第
１４図に示した平均そり曲線１６０と２００間の複数の
関係の各々について基準エアフォイルの主要側面上の対
応点からオフセットすることが好ましい。最良適合条件
は測定エアフォイル２２の主要側面上の点の偏差又はオ
フセットが基準エアフォイル１４２の主要側面上の対応
点との関係で最少となる条件として決定される。

しかしながら、望むならば、平均そり曲線１６０と２０
０間の最良適合条件をエアフォイル２２と１４２間の最
良適合条件とすることもできる。、このようにした場合
には、測定エアフォイルの平均そり曲線１６０上の点が
基準エアフォイルの平均そり曲線２００上の対応点がら
オフセットする程度は該平均そり曲線間の複数の関係の
各々について決定されることになろう。

平均そり曲線１６０と２００間の最良の適合関係がエア
フォイル２２と１４２間の最良の適合関係を示すもので
ある場合には、測定エアフォイル２２の主要側面８０ど
８２上の点が基準エアフォイル１４２上の対応点から変
位する程度は、平均そり曲線が第１２図の最良適合条件
内にある間に決定されることになろう。

測定したエアフォイル２２のｌＡ断面の形態が基準エア
フォイル１４２の断面形態と異なる程度を決定するのに
加えて、平均そり曲線１６０と２００が第１２図に示し
た最良適合条件を得るために相互に関してオフセットし
たｍを決定する必要がある。これは、測定エアフォイル
２２のＸ及びＹ軸の基点１１２（第４図）が、エアフォ
イル２２と１４２が最良適合条件を持つときに開始位置
からオフセットするｍを決定することにより行なわれる
。更に、測定エアフォイルのＸ及びＹ軸が基準エアフォ
イルのＸ及びＹ軸について角度的にオフセット又はねじ
れる程度を決定しなければならない。

コンピュータ２４（第２図）がこれらの決定を行なった
とき、その情報は測定したエアフォイル２２の所望の形
状からの偏差の程度及び測定１７フメイルが公差範囲１
３０．１３４及び１３６（第６図）内にあるか否かを表
示する印示を提供するプリンタ２６に伝送される。プロ
ッタ２８は測定エアフォイルの形状を表示Ｊる両像を提
供し、測定エアフォイルと基準エアフォイルの関係をも
表示するために使用できる。

測定エアフォイル２２は最良適合条件下で公差範囲１３
０，１３４及び１３６よりわずかに外にあってもよい。

スクラップを最小限とりるために、コンピュータ２４は
、最良適合条件ではないがエアフォイルが公差範囲内と
なる条件で、１７フＡイルが公差範囲１３０，１３４及
び１３６内であるか否かを決定する。最良適合条件には
多少の平均偏差があるが、最良適合条ｆ１内で得られる
適合よりも良い公差範囲１３０゜１３４及び１３６にエ
アフォイル２２が全面適合することができる。

測定エアフォイル２２の平均そり曲線１６０及び該エア
フォイルの最良適合条件をいかに決定するかについての
説明は比較的長くなるが、コンピュータ２４は非常に早
くこれらの決定を行なうことができる。このため、］ン
ビコ、−タはエアフォイルが２分より小さい公差範囲１
３０．１３４及び１３６内にあるか否かを表示できる。

該決定はコンピュータにより多数のデータを使ってなさ
れるので、エアフォイルが公差範囲内にあるか否かの決
定には高い再現可能性がある。このために、検査が一時
に完成され、かつ引き続き他の時期に同一結果を再現さ
せることができる。検査方法は１インチ（２，５４ｃｍ
）又はそれ以下の±０．０００１内の精度で反復される
と考えられている。

測定エアフォイル２２と基準エアフォイル１４２間の最
良適合条件を決定するには平均そり曲１１１６０と２０
０を使用するのが好ましいが、望むならば伯の線を使用
覆ることもできる。勿論、他の線は１宏フオイル２２と
１４２の主要側面の形状の関数どなる形状である。

結　　　論 本発明は高い再現可能性を持つ１アフＡイル２２を早く
、正確に検査覆る新規かつ改良された方法を提供する。

エアフォイル２２を検査するとき、まず該エアフォイル
を測定して、その測定からエアフォイルの平均そり曲線
１６０を決定する。次に、測定したエアフォイル２２の
平均そり曲線ＩＧＯと基準二［アフＡイル１４２の平均
そり曲線２００間の最初の関係を決める。

測定エアフォイルの平均そり曲線１６０と基準エアフォ
イルの平均そり曲線間の関係は複数の関係（第１０図−
第１４図）を通して変化させて、測定エアフォイル及び
基準エアフォイルの表面が最大限まで相互に重なり合う
最良の適合関係を決定する。

最初の関係、例えば第１０図に示した関係において、平
均そり曲線２００のうちの１の前縁２０８は他方の平均
そり曲線１６０上に配置し、他の平均そり曲線１６０の
後縁２０６は１の平均そり曲線２００上に配置する。次
に、該平均そり曲線を複数の関係（第１１図−第１４図
）を通して相互間で転位させる。これらの関係の各々に
おいて、平均そり曲線の１の前縁は他の平均そり曲線の
上に配置され、他の平均そり曲線の後縁は１の平均そり
曲線の上に配置される。

最良の適合関係を決定するために、測定エアフォイル２
２の表面上の点を基ｉＰ−］アフォイル　−１４２の表
面上の対応点に対応してオフセラ１−する程度を平均そ
り曲線１６０と２００間の複数の関係の各々について決
定する。選択的に、望むならば、最良適合関係を、測定
エアフォイル２２の平均そり曲線１６０上の点を基準エ
アフォイル１４２の平均そり曲線上の対応点に対応させ
て、該平均そり曲線間の複数の関係の各々についてオフ
セットする。比較のために平均そり曲線１６０と２００
を使用することが好ましいが、エアフォイル２２及び１
４２の主要側面８０．８２及び１５４．１５６の形状の
関数となる形状を持つ他の線を使用することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はエアフォイルを測定する装置の図、第２図は断
面形状を測定されるエアフォイル、エアフォイルの表面
上の点の位置を検査する感知器組立体、及び感知器組立
体に接続したコンピュータの関係を表り゛概要図、 第３図は第１図、第２図で測定されているエアフォイル
の図、 第４図は第３図の４〜４線に概ね沿ってとったエアフォ
イルの構造を示寸断片断面図、第５図は第３図のエアフ
ォイルの主要側面上の測定点の拡大ブ［１ツト、 ！！６図はエアフォイルの主要側面の形と第３図のエア
フォイルの中心軸まわりのねじれの交差範囲を表わす図
、 第７図は測定したエアフォイルの主要側面を基準エアフ
ォイルの主要側面からオフレットＪる状態を概略的に示
す図、 第８図はエアフォイルの主要側面と平均そり曲線との関
係を示す概略図、 第９図は第８図で示した平均そり曲線を決定する状態を
表わす概略図、 第１０図は基準エアフォイルの平均そり曲線と測定した
エアフォイルの平均そり曲線との関係を示す図、 第１１図はそり曲線の１つを右へ１増加点転位した佳の
第１０図の平均そり曲線の概略図、第１２図は右へ２増
加点転位して相互に重なり合う最良の適合条件とした第
１１図の平均そり曲線の概略図、 第１３図は右へ１増加点転位した第１２図の平均そり曲
線の概略図、及び 第１４図は右へ２増加点転位した第１３図の平均そり曲
線の概略図である。 ２０・・・測定装置　　　２２・・・エアフォイル２４
・・・コンピュータ　２６・・・プロッタ３４・・・ス
ライダ　　　３８・・・脚６０．８２・・・ ・・・測定したエアフォイルの主要側−面７２・・・レ
ーザー １４２・・・塁準二［アフオイル １５４．１５６・・・ ・・・基１％＋−エアフォイルの平均そり曲線１６０・
・・測定した平均そり曲線 ２００・・・基準平均そり曲線 特許出願人　　　ディーアールダブリュー・インコーホ
レーテッド （外５名） ＦＩＧ　／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エアフォイルのｔｊｒ％面形状が基準横断面形状に
   密接に対応するかを決定する方法ぐあって、エアフォイ
   ルの中心軸を横切って延びる平面内で該エアフォイルを
   測定し、測定したエアフォイルの平均そり曲線を決定し
   、測定したエアフォイルの平均ぞり曲線と基準エアフォ
   イルの平均そり曲線との初関係を設定し、測定エアフォ
   イルの平均そり曲線と基準エアフォイルの平均そり曲線
   どの関係を該初関係から複数の異なる関係の各々へ変化
   させ、かつ測定したエアフォイルの平均そり曲線と基準
   エアフォイルの平均そり曲線との間の関係が該エアフォ
   イルの表面が相ｎに最大の範囲で重なる最良の適合条件
   となるところに決定づる工程を含むエアフォイルの検査
   方法。 ２、上記最良の適合条ｆ１となる関係を決定する工程が
   、測定したエアフォイル上の点を上記複数の関係の各々
   について基準エアフォイル上の点から変位させる程度を
   決定する工程を含む特許請求の範囲第１項に記載の方法
   。 ３、上記最良の適合条件となる関係を決定する工程が、
   上記測定したエアフォイルの平均そり曲線上の点を上記
   複数の関係の各々で基準エアフォイルの平均そり曲線上
   の点から変位させる程度を決定する工程を含む特許請求
   の範囲第１項に記載の方法。 ４、上記測定したエアフォイルと基準エアフォイルとの
   平均そり曲線の前縁と後縁とを決定する工程を含み、上
   記測定したエアフォイルとｍＩ！￥エアフォイルとの平
   均そり曲線との間の初関係を設定する工程が、該平均そ
   り曲線の一方の前縁が他方の平均そり曲線上に配置され
   、他方の平均そり曲線の後縁が一方の平均そり曲線上に
   配置されるまで該エアフォイルの平均そり曲線間の関係
   を変化さＬる工程を含む特許請求の範囲第１項に記載の
   方法。 ５、上記測定したエアフォイルと基準エアフォイルとの
   平均そり曲線の前縁と後縁を決定する工程を含み、上記
   初関係を設定し、かつ該測定したエアフォイルと基準エ
   アフォイルとの平均そり曲線との間の関係を変化させる
   工程が、該平均そり曲線の第１線の前縁が該平均そり曲
   線の第２線上に配置され、かつ該平均そり曲線の第２線
   の後縁が該平均そり曲線の第１線上に配置されるエアフ
   ォイルの平均そり曲線間の初関係を設定し、かつ引き続
   いて該エアフォイルの平均そり曲線間の各関係を該初関
   係から、平均そり曲線の一方の前縁が他方の平均そり曲
   線上に配置され、かつ他方の平均そり曲線の後縁が一方
   の平均そり曲線上に配置される複数関係に変化さ吐る工
   程を含む特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ６、上記測定したエアフォイルの平均そり曲。 線を決定覆る工程が、該測定したエアフォイルの対向す
   る主要側面を表わ１一対の線の位置を決定し、かつ該測
   定したエアフォイルの１の主要側面を表わす線上の点と
   該測定したエアフォイルの他の主要側面を表わす線上、
   の点とに接する複数の円の位置を決定する工程を含む特
   許請求の範囲第１項に記載の方法。 ７、上記エアフォイルを測定する工程が、資料表面を選
   択し、該資料表向について交差する測定軸を定め、かつ
   該測定軸から該測定したエアフォイルの対向づる主要側
   面上の複数の点の距離を決定し、該測定したエアフォイ
   ルの平均そり曲線と基準エアフォイルの平均そり曲線と
   の間の関係を変化させる工程が該、測定軸と基準エアフ
   ォイルの交差軸との角度関係を変化させて、該測定した
   エアフォイルの平均そり曲線と基準エアフォイルの平均
   そり曲線との間の回転変位を可能にする工程を含む特許
   請求の範囲第１項に記載の方法。 ８、上記エアフォイルを測定する工程が資料表面を選択
   し、該資料表面について交差する測定軸を定め、かつ該
   測定軸から上記対向する主要側面上の複数の点の距離を
   決定する工程を含み、該測定したエアフォイルの平均そ
   り曲線と基準エアフォイルの平均そり曲線との間の関係
   を変化さゼる工程が、該測定軸の基点と基準エアフォイ
   ルの交差軸の基点との関係を変化させて、該測定エアフ
   ォイルの平均そり曲線と基準エアフォイルの平均そり曲
   線との間の変位を可能にする工程を含む特許請求の範囲
   第１項に記載の方法。 ９、第一エアフォイルの横断面形状が基準エアフォイル
   の横断面形状に密接に対応するかを決定する方法であっ
   て、第一エアフォイルの中心軸を横切って延びる平面内
   で第二１７フオイルを測定し、該測定平面内における第
   一エアフォイル上の主要側面の形状の関数となる形状を
   持つ第１の線を決定し、該測定平面に対応する平面内に
   お番ノる基準エアフォイルの主要側面の形状の関数とな
   る形状を持つ第２の線を決定し、第１と第２の線の間の
   初関係を設定し、第１と第２の線の間の該関係を初関係
   から複数の関係の各々へ変化させ、かつ該関係が該測定
   したエアフォイルの主要側面上の点と基準エアフォイル
   の主要側面上の対応づる点との間が最少の偏差となるよ
   うに決定する工程を含むエアフォイルの検査方法。 １０、上記第１と第２の線の前縁と後縁を決定する工程
   を含み、上記第１と第２の線の間の初関係を設定する工
   程が、該線の１の線の前縁が他の線上に配置され、かつ
   該線の他の線の後縁が１の線上に配置されるまで相互に
   該線を転位することを含む特許請求の範囲第９項に記載
   の方法。 １１、上記第１と第２の線の前縁と後縁を決定する工程
   を含み、初関係を設定し、かつ第１と第２の線との間の
   関係を変化させる工程が、該線の１の線の前縁が該線の
   他の線上に配置され、か、つ他の線の後縁が１の線上に
   配置される第１と第２・の線の間の初関係を得、かつ第
   １と第２の線との間の該関係を初関係から複数関係へ変
   化させる工程を含む特許請求の範囲第９項に記載の方法
   。 １２、上記測定エアフォイルと基準エアフォイル上の点
   の間が最少の偏差関係となるように決定り゛る工程が、
   上記初関係と複数関係との関係を、第１及び第２の線と
   の間のオフセットが最少となるように決定する工程を含
   む特許請求の範囲第９項に記載の方法。 １３、上記測定したエアフォイルと基準エアフォイル上
   の点の間が最少偏差の関係になるように決定する工程が
   、該初関係と複数関係の関係が該測定したエアフォイル
   の主要側面上の点を基準エアフォイルの主要側面上の対
   応する点から変位さＵる程度を決定する工程を含むよう
   に決定づる工程を含む。 １４、選択されたエアフォイルの横断面形状が基準エア
   フォイルの横断面形状に密接に対応するかを決定りる方
   法であって、該選択されたエアフォイルと基準エアフォ
   イルとの平均そり曲線及びその前縁と後縁を決定し、該
   平均そり曲線の１の前縁が他の平均そり曲線上に配置さ
   れ、かつその各々が他の平均そり曲線の後縁が該１の平
   均そり曲線上に配置されている複数の関係を通して、相
   互に対応して該平均そり曲線を転位し、かつ該選択され
   た工・アフォイルに連結された点と基準エアフォイルに
   連結された対応点との間の関係を初関係と該複数関係の
   各々とで比較する工程を含むエアフォイルの検査方法。 １５、上記選択されたエアフォイルに連結した点と基準
   エアフォイルに連結した対応する点どの間の関係を比較
   する工程が、該選択されたエアフォイルの平均そり曲線
   上の点と基準エアフォイルの平均そり曲線上の対応する
   点とを比較する工程を含む特許請求の範囲第１４項に記
   載の方法。 １６、上記選択されたエアフォイルと基準エアフォイル
   との点の間の関係を比較する工程が、該選択されたエア
   フォイルの主要側面上の点と基準エアフォイルの主要側
   面上の対応づる点とを比較する工程を含む特許請求の範
   囲第１４項に記載の方法。 １７、上記基準エアフォイルに連結された点が上記選択
   されたエアフォイルに連結された点に密接に対応するエ
   アフォイルの平均そり曲線聞の関係を決定する工程を含
   み、それによって該選択した１アフＡイルの横断面形状
   と基準エアフォイルの横断面形状とが最も密接に対応す
   る最良の適合関係を決定りる特許請求の範囲第１４項に
   記載の方法。