[发明专利]一种基于三坐标检测三元流叶轮叶顶型线轮廓度的方法和程序产品

说明书

本发明涉及三元流叶轮涉及技术领域，尤其涉及一种基于三坐标检测三元流叶轮叶顶型线轮廓度的方法和程序产品。本发明具有以下优点：①可以满足叶轮在成型后对每片叶型进行触针式扫描，在多曲面的情况下测针不会因为叶型曲面导致测针偏测而引起数据测量异常；②其触针式叶型轮廓扫描可以在图文报告中找出叶型的偏差位置（上下偏差）。

技术领域

本发明涉及三元流叶轮涉及技术领域，尤其涉及一种基于三坐标检测三元流叶轮叶顶型线轮廓度的方法和程序产品。

背景技术

三元流设计技术是根据“三元流动理论”将叶轮内部的三元立体空间无限地分割，通过对叶轮流道内各工作点的分析，建立起完整、真实的叶轮内流体流动的数学模型，进行网格划分和流场计算。运用三元流设计方法优化叶片的进出安放角、叶片数、扭曲叶片各截面形状等要素，其结构可适应流体的真实流态，从而避免叶片工作面的流动分离，减少流动损失，并能控制内部全部流体质点的速度分布，获得水泵内部的最佳流动状态，保证流体输送的效率达到最佳。依据三元流动理论设计出来的叶轮配以先进的三元流叶轮制造工艺，使叶轮的叶片型线完全达到设计要求，最大限度地降低了泵内的损失、冲击和噪音，泵的效率和运行可靠性得以显著提高。

目前三元流叶轮检测方式：①未加工叶型前依靠三坐标检测弧度，其弊端在于叶型加工后因为材料应力和加工铣削阻力导致叶型存在变形而影响叶型轮廓精度；②蓝光扫描，其扫描测量轮廓存在弊端是较大的公差起伏；③借用工装对叶轮轮廓进行检查，弊端不能保证轮廓精度，也不能有效的找出相对位置的轮廓偏差。

中国发明专利申请（公开号： CN109141302A，公开日：2019-01-04）公开了一种基于最小二乘法的叶轮检测方法，首先采用迭代法在叶轮最上部圆柱的表面建立叶轮坐标系，然后在叶轮上表面进行矢量点自动圆的选择，并拟合建立叶轮测量坐标系的原点；最后确定叶轮一个叶片的测量阵列，进而确定叶轮所有叶片的测量阵列，并对测量的数据进行分析，得到叶轮的实际测量结果。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种基于三坐标检测三元流叶轮叶顶型线轮廓度的方法，该方法保证轮廓精度的同时对其运行效率有着很大的提升。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种基于三坐标检测三元流叶轮叶顶型线轮廓度的方法，该方法包括以下的步骤：

1）将零件平放于设备检测平台；

2）在零件或三维数模平面①采集三个点生成一个平面，找正坐标系Z正方向及Z的原点；继续在零件或三维数模圆②采集三个点生成一个圆，建立坐标系X于Y的原点；使用设备测针手动在零件Y视图叶型面侧面采集点③生成一个点，将点③建立成最佳拟合坐标系；其中：平面①：预紧面，圆②：轴端孔，点③：叶型出风顶点；

3）将软件运作模式转换为手动测量采点模式依次在零件上手动采集步骤2）所述的平面①，圆②，点③；根据坐标点计算重新进入点③，采用最佳拟合坐标系验证点③ X、Y值的偏差；

4）将点③以圆周整列方式，围绕坐标系 Z 轴整列n个点，整列数量n相对应叶轮一周叶型数量；

5）将软件程序切换至自动模式，根据原建的坐标系使设备自动采集步骤2-4）相对应特征点之后；将点③至点n创建最佳拟合坐标系，计算验证整列点X、Y值的偏差；

6）根据以上创建的坐标系已满足测量轮廓条件，使用软件“边界扫描”根据零件叶片厚度取1/2值偏置出测针路径生成即可。

作为优选，步骤1）中尽可能满足零件叶型面朝向设备Y正向。此操作可避免在后续设备自动采集均布点时因零件摆放不规范导致程序不能正常进行。

作为优选，步骤2）中将点③建立成最佳拟合坐标系的最佳拟合方法为最小二乘法。

作为优选，步骤4）中n=16。

作为优选，步骤5）中将点③至点n创建最佳拟合坐标系采用的最佳拟合方法为最小二乘法。