[發(fā)明專利]航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴嘴激光打孔對(duì)壁擊傷深度的測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011250366.6
• 申請(qǐng)日: 2020-11-11
• 公開（公告）號(hào): CN112605541B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 左欣;倪培君;喬日東;付康;張榮繁;郭智敏;張維國(guó);徐向群
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)兵器科學(xué)研究院寧波分院
• 主分類號(hào): B23K26/382
• 分類號(hào): B23K26/382;B23K26/70
• 代理公司: 寧波誠(chéng)源專利事務(wù)所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛(wèi);李娜

本發(fā)明公開了航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴嘴激光打孔對(duì)壁擊傷深度的測(cè)量方法，首先對(duì)激光打孔后的燃油噴嘴進(jìn)行CT掃描，獲取通過加工孔中心的二維CT圖片，對(duì)獲取的CT圖片進(jìn)行處理，測(cè)量擊傷尖端距離內(nèi)壁的距離，在燃油噴嘴的結(jié)構(gòu)上建立幾何特征，測(cè)量各幾何特征的尺寸以及各幾何特征之間的距離，利用這些建立的輔助幾何特征以及前述步驟測(cè)量的尺寸計(jì)算擊傷深度，實(shí)現(xiàn)對(duì)激光加工內(nèi)部結(jié)構(gòu)部分損毀的擊傷深度測(cè)量。本發(fā)明解決了燃油噴嘴激光打孔對(duì)壁擊傷深度的測(cè)量問題，并提高了測(cè)量值的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴嘴激光打孔對(duì)壁擊傷深度的測(cè)量方法。

背景技術(shù)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴嘴的作用是將燃油霧化或汽化，加速混合氣形成，保證穩(wěn)定燃燒和提高燃燒效率。采用增材制造的燃油噴嘴毛坯件最后需要加工形成均布燃油噴嘴圓周方向的一系列小孔，這些孔的孔徑很小，直徑大約為0.35mm，采用激光加工的方式可以加工這些小孔，但工藝參數(shù)控制不當(dāng)容易造成對(duì)壁擊傷，這些對(duì)壁擊傷的深度由于測(cè)量時(shí)只存在一個(gè)實(shí)體點(diǎn)，另外一端無法精確定位，且原有結(jié)構(gòu)部分有損毀，從而造成無法精確測(cè)量。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴嘴激光打孔對(duì)壁擊傷深度的測(cè)量方法，該方法能有效提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴嘴激光打孔對(duì)壁擊傷深度的測(cè)量準(zhǔn)確度。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴嘴激光打孔對(duì)壁擊傷深度的測(cè)量方法，其特征在于：所述方法包括，

S1、采用線陣工業(yè)CT檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)燃油噴嘴進(jìn)行掃描，得到包含由激光加工形成的沿燃油噴嘴激光加工孔圓周方向均勻分布的n個(gè)小孔的CT圖片，所述CT圖片為jpg格式，n≥2；

S2、將S1獲取的CT圖片導(dǎo)入VGStudioMAX2.2軟件，建立坐標(biāo)系，將Z軸垂直于CT圖像方向，在X-Y平面內(nèi)獲取第i個(gè)小孔的圓周上三點(diǎn)(X1，Y1)、(X2，Y2)、(X3，Y3)，代入圓的計(jì)算公式x²+y²+Dx+Ey+F＝0中，求取參數(shù)D、E、F，并計(jì)算第i個(gè)小孔的半徑r₁和第i個(gè)小孔的圓心坐標(biāo)i≤n；

S3、獲取激光加工孔圓周上的三點(diǎn)(X1’，Y1’)、(X2’，Y2’)、(X3’，Y3’)，重復(fù)S3中獲得半徑和圓心坐標(biāo)的步驟，計(jì)算激光加工孔的半徑r₂和圓心坐標(biāo)

S4、利用兩點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算公式計(jì)算第i個(gè)小孔的圓心與激光加工孔的圓心之間的距離L；

S5、測(cè)量激光加工對(duì)壁擊傷部位激光加工孔的擊傷尖端距離激光加工孔圓周的垂直距離L1；

S6、依據(jù)公式d＝L-r₁-r₂-L₁計(jì)算激光加工對(duì)壁擊傷部位的擊傷深度d。

進(jìn)一步的，半徑計(jì)算公式為

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

采用本方法可以準(zhǔn)確測(cè)量航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴嘴激光打孔對(duì)壁擊傷深度，即使在激光加工造成內(nèi)部原有結(jié)構(gòu)部分損毀的情況下，依然可以準(zhǔn)確的進(jìn)行測(cè)量，準(zhǔn)確度高。

附圖說明

圖1為航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴嘴加工孔中心位置的CT圖；

圖2為第i個(gè)小孔的半徑r1測(cè)量圖；

圖3為燃油噴嘴加工孔的半徑r2測(cè)量圖；

圖4為第i個(gè)小孔的圓心和燃油噴嘴加工孔的圓心之間的距離L測(cè)量圖；

圖5為對(duì)壁擊傷尖端距離燃油噴嘴加工孔圓周的垂直距離L1測(cè)量圖。

具體實(shí)施方式