[发明专利]一种航空发动机叶片加工过程退化的轮廓质量控制方法

说明书

本发明提出了一种航空发动机叶片加工过程退化的轮廓质量控制方法，用于解决现有航空发动机叶片加工过程轮廓质量控制精度低的问题。实现步骤为：建立航空发动机叶片多阶段加工过程退化Profile误差累积的耦合预测模型；对航空发动机叶片多阶段加工过程退化Profile误差累积的耦合预测模型进行最小二乘回归；采用提前一步预测残差方法，对发动机叶片加工过程轮廓误差进行自性关性处理；对发动机叶片加工过程节点工序k的残差方程进行最小二乘回归；建立基于聚类的T²控制图监控模型；获取航空发动机叶片加工过程退化的轮廓质量控制结果。本发明可以提高发动机叶片加工过程轮廓质量控制精度,可应用于航空工业领域中发动机叶片加工过程轮廓质量控制。

技术领域

本发明属于先进制造与自动化技术领域，具体涉及一种航空发动机叶片加工过程退化的轮廓质量控制方法，可用于航空工业领域中发动机叶片加工过程轮廓质量控制。

背景技术

航空发动机叶片具有难加工、型面复杂、轮廓精度难以保证，误差管控难等特点。该类零件通常采用镍基高温合金、钛合金等难以加工的材料，在多源多工序的加工过程中，误差源多而复杂，工件易变性，结构易颤振。

现有的加工质量控制方法中通过建立模型，设计控制界限，与控制图结合实现加工质量控制，能够帮助提高叶片加工质量，降低误差，但对叶片加工过程中的误差积累和加工过程退化表达不精确，同时也无法对叶片加工过程进行过程质量波动的监控分析。例如，马瑞雪等人于2015年在《航空精密制造技术》的第51卷第4期上发表的“控制图在航空叶片加工过程中的性能研究”中，公开了一种航空叶片加工过程质量控制方法，针对航空发动机叶片的难加工以及多工序的工艺特点，建立质量误差模型，采用了多元指数移动平均控制图对加工中的叶片质量进行监控。该方法可对叶片质量进行监控，保证叶片在加工过程中的稳定性，对加工质量控制精度有一定提高，但不足之处在于没有对加工过程中的误差参数和质量参数波动变化情况进行监控，而且建立的质量误差模型对加工过程中的误差积累和过程退化表达不全面，导致加工过程轮廓质量控制精度较低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，提出了一种航空发动机叶片加工过程退化的轮廓质量控制方法，用于解决航空发动机叶片加工过程轮廓质量控制精度低的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案包括如下步骤：

(1)建立航空发动机叶片多阶段加工过程退化Profile误差累积的耦合预测模型：

(1a)对影响航空发动机叶片加工过程退化的多源误差进行分析：

通过状态空间和误差流传递原理，对发动机叶片进行误差传递分析和加工过程退化机理分析，得到多源误差下的发动机叶片加工过程退化的系数表达式：