[發明專利]一種航空發動機葉片進排氣邊緣形狀檢測方法

有效

• 申請號: 202110600366.2
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113393428B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 李大力;陳雷;張旭;王婧雯
• 申請（專利權）人: 華中科技大學無錫研究院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/12;G06T7/13;G06T7/136
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;陳麗麗

本發明涉及航空發動機葉片檢測技術領域，具體公開了一種航空發動機葉片進排氣邊緣形狀檢測方法，其中，包括：獲取葉片的葉型輪廓理論點云數據、葉型輪廓實測點云數據以及偏差值；根據葉型輪廓理論點云數據進行曲線擬合得到理論葉型曲線和理論葉型中弧線，根據葉型輪廓實測點云數據進行曲線擬合得到實測葉型曲線和實測葉型中弧線；根據理論葉型曲線和理論中弧線進行計算得到前緣理論頂點和后緣理論頂點；根據實測葉型曲線和實測中弧線進行計算得到前緣實測頂點和后緣實測頂點；計算前緣實測頂點曲率半徑和后緣實測頂點曲率半徑；比對判斷葉片的前緣形狀和后緣形狀。本發明提供的航空發動機葉片進排氣邊緣形狀檢測方法提高了葉片的缺陷檢測效率。

技術領域

本發明涉及航空發動機葉片檢測技術領域，尤其涉及一種航空發動機葉片進排氣邊緣形狀檢測方法。

背景技術

葉片是航空發動機的重要零部件之一，其進排氣邊緣(前緣和后緣)的形狀對于發動機的氣動性能有著很大影響。葉片前/后緣形狀一般設計為圓弧或橢圓弧，在實際生產過程中，由于加工工藝的影響，往往會造成葉片前/后緣呈非理想的圓弧形狀。在標準HB5647-1998《葉片葉型的標注、公差與葉身表面粗糙度》中21頁第6.6項，專門對“前/后緣圓弧形狀控制”進行了定義。前/后緣的形狀，前/后緣圓弧與葉盆、葉背型線轉接的圓滑程度以及前/后緣圓弧葉展方向變化的平滑程度是需要控制的。其中，前/后緣的過渡容易出現的四種情況(削邊、尖邊、縮頸、平頭)都是不允許的。

現有的葉片參數專用評價軟件僅可對葉片前/后緣厚度、圓弧半徑、前/后緣點、弦長、扭轉角、輪廓度等參數做出評定，而對于前/后緣非理想的圓弧形狀無法進行有效識別。目前進排氣邊緣形狀的評價主要依賴人工，檢測人員將前/后緣輪廓放大圖與前/后緣不合格工藝形狀標準圖樣進行對比，通過目測得出評價結論。該檢測方法存在圖像放大倍數無標準、判斷結果主觀性強等弊端，易出現不同人員檢測結果不一致的問題；同時，由于葉片批量生產、檢測截面多，人工判定工作量大、耗時久，嚴重影響了葉片質量的綜合評定效率。

因此，如何能夠提供一種提高葉片生產、質檢效率的檢測方法成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明提供了一種航空發動機葉片進排氣邊緣形狀檢測方法，解決相關技術中存在的葉片檢測效率低的問題。

作為本發明的一個方面，提供一種航空發動機葉片進排氣邊緣形狀檢測方法，其中，包括：

獲取葉片的葉型輪廓理論點云數據、葉片的葉型輪廓實測點云數據以及所述葉型輪廓理論點云數據與所述葉型輪廓實測點云數據之間的偏差值，其中所述葉型輪廓理論點云數據和葉型輪廓實測點云數據均包括葉盆、葉背、前緣和后緣對應的點云數據；

根據所述葉型輪廓理論點云數據進行曲線擬合得到理論葉型曲線和理論葉型中弧線，根據所述葉型輪廓實測點云數據進行曲線擬合得到實測葉型曲線和實測葉型中弧線；

根據所述理論葉型曲線和理論中弧線進行計算得到前緣理論頂點和后緣理論頂點；根據所述實測葉型曲線和實測中弧線進行計算得到前緣實測頂點和后緣實測頂點；

根據所述前緣理論頂點和后緣理論頂點分別計算前緣理論頂點曲率半徑以及后緣理論頂點曲率半徑，根據所述前緣實測頂點和后緣實測頂點分別計算前緣實測頂點曲率半徑和后緣實測頂點曲率半徑；

根據所述前緣理論頂點曲率半徑以及后緣理論頂點曲率半徑與所述前緣實測頂點曲率半徑和后緣實測頂點曲率半徑的比對判斷葉片的前緣形狀和后緣形狀。

進一步地，所述根據所述葉型輪廓理論點云數據進行曲線擬合得到理論葉型曲線和理論中弧線，根據所述葉型輪廓實測點云數據進行曲線擬合得到實測葉型曲線和實測中弧線，包括：

根據最小二乘法和NURBS方法對所述葉型輪廓理論點云數據進行曲線擬合得到理論葉型曲線和理論中弧線；