[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

说明书

技术领域

本发明涉及一种确定闭式整体叶盘三坐标测量机测头角度的方法。

背景技术

闭式整体叶盘叶片型面属于复杂的自由曲面，且叶片之间遮挡严重，其质量检测主要通过三坐标测量机（以下简称CMM）进行。在路径规划的过程中，当检测点的数目与分布确定好之后，一个关键的任务便是从673个测头角度中选出能够使用的角度。当CMM测头沿闭式整体叶盘叶片型面上检测点法矢方向进行触测时，测头可能会与其法矢方向指向的叶片、内外轮毂发生干涉碰撞,给测头角度的选择造成了极大的困难。实际检测中,对测头角度的选择，通常是操作人员凭经验通过试触的方式进行,试触总过程耗时约一小时且存在碰撞。

发明内容

为了克服现有确定闭式整体叶盘三坐标测量机测头角度方法随意性大的不足，本发明提供一种确定闭式整体叶盘三坐标测量机测头角度的方法。该方法针对闭式整体叶盘CMM测量叶盆及叶背处约束多、开敞性差的特点，首先进行触测区域的设置，之后对触测区域内检测点进行测头的可达性分析，进而建立检测点的可达性锥，最后结合触测区域和可达性锥进行检测区域划分，选出最优的测头角度。方法简单可靠。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种确定闭式整体叶盘三坐标测量机测头角度的方法，其特点是包括以下步骤：

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