[发明专利]一种流道叶型板叶型孔位置度、轮廓度测量与评价方法

说明书

本发明公开一种流道叶型板叶型孔位置度、轮廓度测量与评价方法，通过三维光学测量机与理论模型网格对齐，在叶型孔外缘曲面附近选择合适三点创建参考平面，从而通过投影平面的方法将3维曲线特征转化为2D曲线特征，在通过选取的分段线条进行分段拟合运算，其评价方法可根据现有技术处理，本发明的优点是：直接获取流道叶型板待测特征，不存在由于余弦误差带来的轮廓测量误差，并提出了一种叶型孔位置度以及轮廓度评价拟合方法，真实反映叶型孔实际加工状态，提高流道叶型板测量精度，降低其与静子叶片的焊接装配返修率。

技术领域

本发明设计航空制造加工技术领域，具体地说是流道叶型板叶型孔位置度、轮廓度测量与评价技术。

背景技术

流道叶型板是航空发动机高压静子组件的关键部件之一，叶型孔位置度以及轮廓度直接影响静子叶片的装配效果。由于其叶型孔呈叶型形状(最大宽度1.2mm，弦长28mm)，且分布在圆柱面上，接触三坐标测量无法准确测量与评价，一般在投影仪上采用幕板检测平板试片叶型孔轮廓度，在零件工艺试验件上加工圆孔，采用三坐标测量其位置度，代替叶型孔位置度，依靠叶型孔成型工艺保障其位置度，属于一种间接定性测量，不仅工序繁琐，而且测量精度不可靠，不能真实表达零件加工状态。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开一种流道叶型板叶型孔位置度、轮廓度测量与评价方法。

具体技术方案如下：

一种流道叶型板叶型孔位置度、轮廓度测量与评价方法，包括以下步骤：

(1)配置测量镜头组

根据流道叶型板结构，以及测量精度的要求，选择的合适的光学镜头组，以叶型孔最大宽度为1.2mm，厚度0.8mm，弦长27mm流道叶型板为例，根据其测量精度的要求，选择的光学镜头组应满足：形状误差≤0.003mm；尺寸误差≤0.006mm；球间距误差≤0.008mm；参考点选择0.8mm专用测量参考点。选择MV170镜头组，参考点布置数量在任何170x130mm范围内的数量不少于5个，应贴于零件平坦表面上；

(2)获取流道叶型板三维测量网格数据

新建测量系列，选择不同拍摄角度，设置合适的光学参数，去除多余噪声点数据，保存测量点云，选择标准的网格算法，生成流道叶型板三维测量网格数据；调整相机姿态，设置拍照参数：最小条纹对比度选择15，光亮对比强的点选择避开，阴影区域的点选择避开，槽边缘的点选择使用，最大残差0.20像素，最大视角80°，运动检查阀值0.1像素，环境光线检查阀值0.4灰度值，曝光时间选择自动调解。待零件外缘表面拍摄完成后，新建通过公共参考点进行转换的测量系列，拍摄零件内缘表面，选择两次测量系列的公共参考点每次不少于3个，进行两次拍摄点云拼接，拼接精度应小于0.1像素，否则重复以上操作，然后进行测量点云网格化处理，生成被测零件的三维数据，检查网格质量，查看网格表面是否有漏点、折叠点等缺陷，重复以上操作步骤，直到网格数据完整、光顺为止。

(3)基于三维CAD模型，对齐测量网格

导入流道叶型板理论CAD模型，与实际测量网格进行预对齐操作，在其对正以后，根据设计图要求，构造基准A、B、C特征，然后再用基准特征，通过零件测量、分析坐标系的方法，构建最终零件对齐。

(4)构造被测要素2D特征

在叶型孔外缘曲面附近选择合适三点创建第一参考平面，以第一参考面为基础偏置一定距离得到第二参考平面，所述第二参考平面为第一参考平面的平行平面，形状与大小与第一参考平面一致，所述第二参考平面与实际测量网格相交，构造相交截面，此时的截面方向为第一参考平面的法向，所述相交截面为3D空间曲线，无法按照叶型曲线评价，因此创建投影平面，创建所述投影平面的方向为叶型板理论模型Z轴矢量方向，位置为接近第二参考平面，将创建的截面投影到所述投影平面，得到叶型孔2D曲线特征；

(5)位置度、轮廓度评价