[發(fā)明專(zhuān)利]渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)零部件復(fù)雜曲面自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011290541.4
• 申請(qǐng)日: 2020-11-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112629456B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡明;劉彬;張?jiān)?/a>;王彥權(quán);王立松;周禮旎;王忠濤;孫赫男;楊華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)航發(fā)哈爾濱東安發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01B21/00
• 分類(lèi)號(hào): G01B21/00;G01B21/08;G01B21/20
• 代理公司: 中國(guó)航空專(zhuān)利中心 11008
• 代理人: 杜永保

1.渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)零部件復(fù)雜曲面自動(dòng)測(cè)量方法，其特征在于：包括主控計(jì)算機(jī)（5）、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（6）、控制系統(tǒng)（4）和渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)零部件（1），所述的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（6）上設(shè)置有自動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)（2），所述的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)零部件（1）設(shè)置在自動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)（2）上，所述的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（6）上設(shè)置有測(cè)量探頭（3），所述的主控計(jì)算機(jī)（5）與控制系統(tǒng)（4）連接，控制系統(tǒng)（4）與三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（6）連接；測(cè)量系統(tǒng)的工作過(guò)程包括以下步驟：

步驟1：將渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)零部件（1）曲面上的理論坐標(biāo)點(diǎn)導(dǎo)入主控計(jì)算機(jī)（5）；步驟1.1：將渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)零部件（1）曲面上的理論坐標(biāo)點(diǎn)與渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)零部件（1）三維數(shù)字化實(shí)體設(shè)計(jì)模型導(dǎo)入到主控計(jì)算機(jī)5的測(cè)量Quindos7軟件中；步驟1.2：輸入指令TRAOBJ執(zhí)行元素的旋轉(zhuǎn)和平移，使得元素與理論坐標(biāo)點(diǎn)擬合；步驟1.3：設(shè)置理論點(diǎn)類(lèi)型是PRB，使用SETFLD指令調(diào)取導(dǎo)入的理論坐標(biāo)點(diǎn)，將其逐一改為PRB，輸入EXCHNG指令執(zhí)行轉(zhuǎn)換；步驟1.4：查找理論點(diǎn)的IJK，指令MESERF，先選中數(shù)模上的曲面，連接CAD，查找IJK，再斷開(kāi)CAD；

步驟2：將渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)零部件（1）放置在自動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)（2）上，使渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)零部件（1）中心與自動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)（2）中心同軸；

步驟3：建立基于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（6）的三維坐標(biāo)系；步驟3.1 使用測(cè)量探頭3測(cè)量渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)零部件（1）定心圓柱面上多點(diǎn)的坐標(biāo)，確定三維坐標(biāo)系下Z軸，使用測(cè)量探頭3測(cè)量渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)零部件（1）端面上多點(diǎn)的坐標(biāo)，確定三維坐標(biāo)系的原點(diǎn)；

步驟3.2 使用測(cè)量探頭3測(cè)量渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)零部件（1）任一葉片兩側(cè)對(duì)應(yīng)的一對(duì)點(diǎn)的坐標(biāo)，將測(cè)量數(shù)據(jù)與步驟1中的該對(duì)點(diǎn)的理論坐標(biāo)進(jìn)行對(duì)比迭代，確定三維坐標(biāo)系的角向，完成三維坐標(biāo)系的建立，該三維坐標(biāo)系與步驟1中的設(shè)計(jì)坐標(biāo)系一致；

步驟4：使用測(cè)量探頭（3）測(cè)量渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)零部件（1）某一葉片上任一點(diǎn)，生成該葉片對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)臺(tái)角度，進(jìn)而，使用葉片對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)臺(tái)角度以及樣條曲線原理，生成測(cè)量渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)零部件（1）所有被測(cè)點(diǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)角度；步驟4.1：坐標(biāo)系迭代：任意選擇一個(gè)大葉片壓力面，迭代一組坐標(biāo)，指令為AlnBestfit，手動(dòng)采集渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)零部件（1）任一葉片右側(cè)靠近葉尖一點(diǎn)，采集結(jié)束后測(cè)量機(jī)會(huì)自動(dòng)在葉片兩側(cè)反復(fù)采點(diǎn)，直到迭代誤差至0.005以內(nèi)后自動(dòng)結(jié)束,目的是將測(cè)量數(shù)據(jù)與步驟1中的該對(duì)點(diǎn)的理論坐標(biāo)進(jìn)行對(duì)比迭代，確定三維坐標(biāo)系的角向，完成三維坐標(biāo)系的建立，該三維坐標(biāo)系與步驟1中的設(shè)計(jì)坐標(biāo)系一致；

步驟4.2：編輯理論點(diǎn)號(hào)：指令為T(mén)est_Surface，回車(chē)后出現(xiàn)如下左圖所示的報(bào)告圖形，數(shù)出每一行的點(diǎn)數(shù)，再次執(zhí)行Test_Surface指令，將查好的每行點(diǎn)的數(shù)量以“，”相隔的形式填入點(diǎn)編號(hào)欄；壓力面與吸力面數(shù)據(jù)做此步驟處理，編輯點(diǎn)號(hào)是為了用于生成葉型測(cè)量點(diǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)角度和報(bào)告顯示；

步驟4.3：生成轉(zhuǎn)臺(tái)角度：指令GenRtAngleFromPts用于生成葉型、流道、前緣和回流器等曲面的轉(zhuǎn)臺(tái)角度，原理是線在曲面上獲取一些關(guān)鍵點(diǎn)，然后根據(jù)樣條曲線原理生成所有測(cè)量點(diǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)角度；

分別手動(dòng)采集同一葉片壓力面和吸力面的中間位置從上至下不同截面1點(diǎn)；采集葉尖上面1點(diǎn)；內(nèi)流道1點(diǎn)；前緣左右各1點(diǎn)；生成后使用MeaBladeSurface測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)角度是否有碰撞；

步驟5：測(cè)量渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)零部件（1）的葉片所有被測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)；

步驟6：對(duì)步驟5測(cè)量得到的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)零部件（1）葉片被測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與評(píng)價(jià)；

步驟7：輸出厚度偏差、輪廓度偏差以及與公差的對(duì)比結(jié)果，并生成報(bào)告。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量方法，其特征在于：步驟1所述的理論坐標(biāo)點(diǎn)是渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)零部件（1）位于設(shè)計(jì)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)點(diǎn)；理論坐標(biāo)點(diǎn)為T(mén)XT格式。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量方法，其特征在于：步驟1具體為：將渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)零部件（1）曲面上的理論坐標(biāo)點(diǎn)導(dǎo)入主控計(jì)算機(jī)（5）；將渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)零部件（1）三維數(shù)字化實(shí)體設(shè)計(jì)模型導(dǎo)入主控計(jì)算機(jī)（5）中，在主控計(jì)算機(jī)（5）中自動(dòng)生成三維數(shù)字化實(shí)體設(shè)計(jì)模型的數(shù)字化矩形點(diǎn)陣，包括三維數(shù)字化實(shí)體設(shè)計(jì)模型壓力面上的坐標(biāo)點(diǎn)以及對(duì)應(yīng)的吸力面上的坐標(biāo)點(diǎn)，壓力面、吸力面上的坐標(biāo)點(diǎn)矢量自動(dòng)重合，點(diǎn)數(shù)相同。