[发明专利]一种基于弦线的叶片加工扭曲度误差测量方法

摘要

本发明公开了一种基于弦线的叶片加工扭曲度误差测量方法，方法包括三维实体构造、实体数据测量、数据分析处理和误差分析四个阶段；三维实体构造是在设计软件CAD\CAM中通过自由曲面描述叶片曲面，为误差分析提供设计模型；在实体数据测量过程中，采用接触式三坐标测量方法进行测量，测量精度要比非接触式测量精度高，而且采用扫描的方式，一次检测即可得到上百万个数据点，测量精度可达到0.01mm；在数据分析处理过程中，进行噪声去除、数据合并和区域分块，本发明，叶片扭曲度误差检测结果准确、直观，可以获得精确的叶片三维空间信息数据，因此，保证合格的叶片利用到发动机上，保证发动机的能量转换率。

主权项

1.一种基于弦线的叶片加工扭曲度误差测量方法，其特征在于：方法包括三维实体构造、实体数据测量、数据分析处理和误差分析四个阶段；/n一、三维实体构造步骤如下：/nS1、建立基准平面，通过CAD\CAM软件以叶片轴心线垂直的截面作为主基准面，并且得到各个叶片的离散点坐标值；/nS2、建立型值点，将获得的坐标值以数据文件的形式倒入Imageware中，选取型值点，由型值点拟合出光滑的3次样条曲线；/nS3、样条曲线拟合NURBS曲面，结合截面曲率梳及高光线检测等曲面品质分析工具调整曲面控制点，在保证曲面光顺的前提下尽量提高数据点与曲面的重合度；/nS4、生成叶片实体，沿叶片背曲面法向方向偏置一定厚度得到背向曲面，建立边沿过渡面及其叶片的侧面得到完整的叶片曲面，合并曲面生成叶片实体；/n二、实体数据测量步骤如下：/nS1、叶片三维扫描，采用接触式高速激光测量方式，对被测量叶片进行快速扫描测量；/nS2、对三维激光扫描过程进行记录；/nS3、点云坐标系的建立，将扫描得到的点云数据导入到计算机，创建数据库，进行数据处理；/nS4、生成叶片立体图，经过数据处理，获取叶片三维空间信息数据，制作叶片立体图；/n三、数据分析处理步骤如下：/nS1、噪声去除，扭曲度叶片型面数据是采用非接触式高速激光测量的方式获取的点云，在点云中不可避免地会含有噪声点，噪声点的含义为坏点，为了得到合理的误差分析结果，对测量数据采用人机交互和平均滤波相结合的方法实现点云去噪；/nS2、数据合并，扭曲叶片在测量时，从多个角度对扭曲叶片进行测量，并且单独的保存在各个文件中，在数据处理阶段后期，将多组数据进行布尔求并，以实现数据的合并；/nS3、区域分块，在数据后处理阶段，根据数据的不同属性对其进行数据分块；/n四、误差分析步骤如下：/nS1、计算叶片测量数据与设计模型的各个误差，主要有叶片三维实体构造误差、叶片扫描误差和数据处理误差；/nS2、由几何合成法得到平均误差。/n