[发明专利]一种三坐标测量叶片截面采样点提取方法

说明书

本发明公开了一种三坐标测量叶片截面采样点提取方法，该方法包括：对待测叶片截取截面；等弧长离散截面曲线，并提取前后缘点拟合最高精度圆，与所述分层截面求交获取分段点；根据所述分段点间距将叶片截面曲线划分为前缘、叶背、叶盆、后缘四个区域；所述区域内均采用等弧长采样，分别提取前后缘的初始采样点位置数据，设置特征距离阈值，以三点为一小型萤火虫群落，在曲线上前后两点间距大于或等于该阈值时，实现所述前后缘区域内采样点按照曲率变化规律采样位置自动刷新，迭代过程中对比采样点间距之和与原始弧长，确定是否保留刷新后的采样结果。

技术领域

本发明属于三坐标机测量技术领域，具体涉及一种三坐标测量叶片截面采样点提取方法。

背景技术

叶片是航空发动机、燃气轮机、蒸汽轮机的重要部件，其加工质量直接影响航空发动机的整体性能与寿命。采用坐标测量机(CMM)检测是一种精密的叶片测量方法，和常规测量方法相比，具备测量精度高、误差可视化、自动化程度高等特点。由于叶片本身的复杂性要求提取大量测量采样点，具备较高的测量难度。通常坐标测量机测量效率低下，迫切需要既能减少采样点数量又保持采样点精度的方法。叶片后续测量数据评价多建立截面信息上，为便于三坐标测量机测量轨迹生成与后续数据处理，评价参数计算，因此需要对叶片进行等高截面方式进行采样。本发明提出基于改进萤火虫算法的叶片截面自适应采样方法，一方面可自定义布点数目，另一方面采样点严格按照曲率变化趋势分布，对提高叶片测量效率成效显著。

常见的叶片截面轮廓采样点提取方法主要有：等弧长法、等参数法、曲率弧长自适应。等弧长法分布最均匀，容易造成叶片前后缘曲率变化较大区域采点分布过于稀疏，曲率变化较小区域采点分布过于密集。等参数法将参数曲线按照固定参数距离分布采样点，若前后缘区域参数区间过小同样容易造成采点稀疏，影响测量数据重构的精度以及数据评估的效果。专利“CN201510379312.2_兰州理工大学，一种变弧长自适应采样方法”中的曲率弧长自适应方法存在指向单一的问题，一般按照同一个方向曲率变化分布，同时随迭代次数增大，容易造成端点处分布失真与数据冗余降低计算效率。上述采样方法的主要问题在于：(1)均匀的采样点不能反映实际物理模型表面特征。(2)通常存在着采点效率与采样精度相互制约的问题，提高采点数量是提高采样精度最有效的方法，但同时也会降低系统采样效率，增加冗余数据。