三坐標(biāo)測(cè)量應(yīng)用之發(fā)動(dòng)機(jī)葉片測(cè)量案例

一．背景介紹

在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中，葉片的外形幾何尺寸決定著發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能。隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能日益提高，其幾何形狀復(fù)雜、尺寸跨度大、加工精度要求高等特點(diǎn)決定其成為了航空發(fā)動(dòng)機(jī)中加工制造的難點(diǎn)，

同時(shí)也對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片加工質(zhì)量檢測(cè)精度和檢測(cè)效率提出了更高要求。由于葉片的型面質(zhì)量對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的二次流損耗有較大影響，幾乎決定了能量轉(zhuǎn)換效率。因此，對(duì)葉片型面的檢測(cè)具有十分重要的意義。

目前中華人民共和國(guó)航空工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于葉片葉型的標(biāo)注、公差與葉身的表面粗糙度用的是HB5674-98標(biāo)準(zhǔn)，是由航空工業(yè)總公司1999-01-06日發(fā)布，1999-03-01日實(shí)施的。

二．發(fā)動(dòng)機(jī)葉片功能分類

風(fēng)扇葉片                             壓汽機(jī)葉片                           渦輪葉片

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三．配置方案

CROMA PLUS三坐標(biāo) +Rational DMIS+Blade模塊可以快速對(duì)葉片的截面閉合型線、開口葉片、榫頭等主要參數(shù)進(jìn)行分析，并為航空葉片的生產(chǎn)、檢測(cè)、分析和修復(fù)提供重要的專業(yè)數(shù)據(jù)資料。

常見檢測(cè)參數(shù)有，葉片截面型線的輪廓、頭圓、尾圓數(shù)據(jù)、指定位置的厚度、實(shí)際葉片相對(duì)理論葉片的扭轉(zhuǎn)及偏移等數(shù)據(jù)。

                                                               CROMA PLUS三坐標(biāo)                                                               

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四．葉身坐標(biāo)系的定義

在設(shè)計(jì)圖樣中

1：XOY面選為通過發(fā)動(dòng)機(jī)軸線的水平面

2：Z軸垂直于發(fā)動(dòng)機(jī)軸線但不一定與發(fā)動(dòng)機(jī)軸線相交，它以發(fā)動(dòng)機(jī)半徑增大方向（向上）為正向。

3：X軸一般為平行于平均弦線或平行于發(fā)動(dòng)機(jī)軸線，并取由前緣到后緣的方向?yàn)檎较颉Ｋc發(fā)動(dòng)機(jī)軸線的夾角一般應(yīng)圓整到度。

4：Y軸正向由右手法則確定。

五．檢測(cè)流程

一：根據(jù)產(chǎn)品要求在三坐標(biāo)大理石平臺(tái)上裝夾好產(chǎn)品，確保基準(zhǔn)不能被擋住，影響測(cè)量。

二：導(dǎo)入數(shù)模，檢查數(shù)模的方向，X正一般為前緣到后緣指向方向，若不對(duì)，按照?qǐng)D紙進(jìn)行旋轉(zhuǎn)平移（部分會(huì)有葉形安裝角）

三：建立坐標(biāo)系，通常按照?qǐng)D紙基準(zhǔn)要求3-2-1建立即可（常見在榫頭部位），若無(wú)基準(zhǔn)則需要用多點(diǎn)擬合進(jìn)行迭代建立坐標(biāo)系。

四：根據(jù)圖紙情況設(shè)置好剖面高度，在設(shè)計(jì)圖樣中，各剖面位置是由基準(zhǔn)平面標(biāo)注的距離所確定。

五：利用構(gòu)造里的間斷曲線功能，對(duì)于幾層曲線進(jìn)行延伸處理。

由于前緣后緣半徑小，曲率大，生成點(diǎn)的方式可以選擇等曲率。為了消除誤差，掃描前需要關(guān)閉測(cè)頭補(bǔ)償。

對(duì)于掃描完成的曲線，需要進(jìn)行裁剪構(gòu)造實(shí)際葉片段，并進(jìn)行測(cè)頭補(bǔ)償偏移。

六：參數(shù)設(shè)置，擬合方式及報(bào)告輸出：

• 可以進(jìn)行全局的公差設(shè)置，也可以用dmis語(yǔ)句進(jìn)行單獨(dú)控制。

• 可以選擇對(duì)應(yīng)的計(jì)算方式，如下圖：切線弦長(zhǎng)（Tangential Chord）

• 支持多種算法

• 支持報(bào)告自定義輸出

• 支持各種類型，多模板圖文報(bào)告輸出

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三坐標(biāo)檢測(cè)思路

1：葉片的測(cè)量需要注意產(chǎn)品擺放方向及數(shù)模的定義方向，按照要求選擇好基準(zhǔn)，指定的截面高度。

2：三次元測(cè)量速度及密度一定要設(shè)置好，在前后緣掃描中一定要遵循慢速，點(diǎn)多。

3：對(duì)于不同參數(shù)的計(jì)算結(jié)果一定要注意其對(duì)應(yīng)的算法。