[发明专利]确定闭式整体叶盘三坐标测量机测头角度的方法

权利要求书

1.一种确定闭式整体叶盘三坐标测量机测头角度的方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，抽取叶片叶背面与进气边处的交线C₁，对应叶片叶背与排气边的交线C₂，内外轮毂面的交线C₃、C₄，分别将曲线C₁、C₂、C₃、C₄向内偏置一个测杆半径值，得到对应曲线C_o1、C_o2、C_o3、C_o4；将偏置后的曲线进行相互修剪，得到一个触测区域；

第二步，求取所有检测点在叶片型面上的点坐标值和法向量，P_a=[x_a,y_a,z_a]，a=1,2,…,N，N为检测点数目；检测点的坐标值和法向量利用UG二次开发功能调取其内部函数获得；取其中一个检测点P_c,c∈a，沿该点法矢向上偏置距离d，得到点P_c′；点P_c′的坐标值公式

Pc′=Pc+d·n→---(1)]]>

第三步，以点P_c′为起点，沿673个测头角度方向做出673条射线，求取每条射线的单位向量t=0,1,2,…,672；以P_c′为坐标原点，在其中一条射线上取距离点P_c′为1的点P_d，则

et→=Pc′Pd→|Pc′Pd→|=Pc′Pd→---(2)]]>

把球面坐标系下的值转换为直角坐标系下的值；

x_d=rsinαcosβ

y_d=rsinαsinβ    （3）

z_d=rcosα

取r=1，α的取值范围是[0°,7.5°,15°,…,97.5°,105°]，β的取值范围是[0°,7.5°,15°,…,352.5°,360°]；根据公式（3）求出P_d=[x_d,y_d,z_d]；当α=0°且β=0°时，P_d=[0,0,1]；

根据公式（2）求出单位向量令将放到矩阵M_e中，放置原则为：将的表示方式变为其中则u=1,2,…,14；则v=1,2,…,48；

Me=e1,1→e1,2→...e1,48→e2,1→e2,2→...e2,48→............e14,1→e14,2→...e14,48→;]]>

令矩阵Mp=nc→0...00nc→...0............00...nc→48×48,]]>由公式

M_q=M_eM_p    （4）则，

取与的夹角小于60°,时的测头角度作为剩余可用的测头角度；

第四步，将第二步求出点P_c′中的可用测头角度沿该点法矢负方向偏置距离d，得到点P_C的可用测头角度；由曲线C₁、C₂、C₃、C₄构造一张曲面F₁，定义为叶片叶背面进气边处的通道覆盖面；然后将点P_c′和点P_C的所有可用测头角度分别与面F₁求交；只有在点P_c′和点P_C处的测头角度与面F₁的交点均在曲线C_o1、C_o2、C_o3、C_o4围成封闭区域内，判定该测头角度是可达的，在触测时不会与相邻叶片、内外轮毂发生干涉；将检测点所有可达的测头角度求出之后，组合起来是点P_c′的可达性锥；

第五步，根据所有检测点的可达性分析结果，将能共用同一个测头角度的检测点划分为一个检测区域。