[发明专利]一种航空发动机叶片前后缘微小弧面检测方法

说明书

本发明属于微小弧面特征检测领域，提出了一种航空发动机叶片前后缘微小弧面检测方法，包括以下步骤：1、通过检测设备在不同位姿下对叶片进行测量，以分别获取各个区域与各个区域的交界区域的表面测量数据；2、通过NURBS曲面拟合方法，分别对各个区域与各个区域的交界区域进行曲面拟合，获得多个NURBS曲面；3、采用曲面拼接方法，将多个NURBS曲面进行拼接，获得表征叶片整个表面形貌的NURBS整体曲面模型；4、对NURBS整体曲面模型进行测头半径补偿，获得修正后的叶片曲面模型；5、从修正后的叶片曲面模型中提取叶片的截面特征线，并从截面特征线中提取出叶片前后缘特征数据，得到叶片前后缘微小弧面特征参数。本发明提高了检测的精度和重复性。

技术领域

本发明属于微小弧面特征检测技术领域，具体涉及一种航空发动机叶片前后缘微小弧面检测方法。

背景技术

机械制造是国民经济、国防、科学研究的支柱产业，决定着一个国家经济格局和竞争力。机械制造业的一个重要发展趋势是产品形状的复杂化和微型化。微小弧面特征由于其在复杂零部件关键部位应用所具有的诸多独特优点，已被广泛应用于各种高速、重载大型机械设备的传动装置中。对复杂零部件关键部位几何量的计量检测，是机械制造业发展的基础和先决条件，机械加工精度的提高总是与几何量计量检测技术的发展水平密切相关的。

目前，在微小弧面特征检测研究领域，基本上都以微小圆弧（30°以下圆心角所对应圆弧）检测为研究对象，但针对航空发动机叶片前后缘微小弧面，检测设备测量精度很高，弧面特征参数检测结果测量重复性很差。微小圆弧测量一直是精密测量领域中的一道难题，圆弧弧长越短，测量重复性越差；圆弧半径越小，检测精度越低。微小圆弧测量之所以成为难题，就是无论用什么样的测量仪器，都必须在被测微小圆弧上进行取点，而由于各种因素的影响，必然产生取点误差，而此误差会经过很大程度的放大。

鉴于以上检测方法的不足，发明一种能够通过整体测量局部评价的微小弧面高精度检测方法，弥补现有检测方法的不足，实现以较低的数学计算难度有效地提高微小圆弧的检测精度，就显得格外重要。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种航空发动机叶片前后缘微小弧面检测方法，以提高前后缘微小弧面检测的精度。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种航空发动机叶片前后缘微小弧面检测方法，包括以下步骤：

步骤1：对叶片表面进行分区，然后通过检测设备在不同位姿下对叶片进行测量，以分别获取各个区域与各个区域的交界区域的表面测量数据；

步骤2：通过NURBS 曲面拟合方法，分别对各个区域与各个区域的交界区域的表面测量数据进行曲面拟合，获得多个NURBS曲面；

步骤3：采用曲面拼接方法，将步骤2拟合得到的多个NURBS曲面进行拼接，获得表征叶片整个表面形貌的NURBS整体曲面模型；

步骤4：对步骤3获得的NURBS整体曲面模型进行测头半径补偿，获得修正后的叶片曲面模型；

步骤5：从修正后的叶片曲面模型中提取叶片的截面特征线，并从截面特征线中提取出叶片前后缘特征数据，得到叶片前后缘微小弧面特征参数。

所述步骤1中，对叶片表面进行分区，将其分为叶盆区域、叶背区域、以及弧面区域，然后通过检测设备在不同位姿下对叶片进行测量，以分别获取叶盆区域、叶背区域、上弧面区域、下弧面区域以及弧面与叶盆和叶背的交界区域的表面测量数据。

所述步骤2中，通过NURBS 曲面拟合方法，分别对获得的叶盆区域、叶背区域、上弧面区域、下弧面区域以及弧面与叶盆和叶背的交界区域的表面测量数据进行曲面拟合，获得多个NURBS曲面。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：