摘 要 針對(duì)傳統(tǒng)的中小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片型面檢測(cè)過(guò)程中存在的基準(zhǔn)短小、綜合定位一致性差、定位延伸誤差大等問(wèn)題，本文基于WENZEL CORE-DS 201919的白光點(diǎn)光源非接觸式葉片型面檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)壓氣機(jī)靜子葉片、壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子、渦輪葉片的高精度快速檢測(cè)?；贠pen DMIS軟件開(kāi)發(fā)了三種基準(zhǔn)迭代模塊程序，實(shí)現(xiàn)了葉片基準(zhǔn)建立的可重復(fù)性。借助葉型處理模塊完成了葉片檢測(cè)報(bào)告的自動(dòng)化生成過(guò)程。研究結(jié)果在葉片型面的檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用方面具有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞 葉片型面檢測(cè);白光點(diǎn)光源;高精度快速

1緒論

由于葉片型面結(jié)構(gòu)復(fù)雜、受力情況比較惡劣，加之葉片尺寸的跨度較大、承載分布復(fù)雜等因素影響，對(duì)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的研究工作既復(fù)雜又重要，葉片檢測(cè)技術(shù)是進(jìn)行航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片性能分析的一項(xiàng)重要工作。孫彬等[1]采用葉片型面的數(shù)字化重構(gòu)的方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于檢測(cè)誤差進(jìn)行分析評(píng)價(jià)的目的。俞學(xué)蘭等[2]提出了一種應(yīng)用于葉片型面檢測(cè)的非接觸式的測(cè)量方法，應(yīng)用效果顯示該方法可以大幅度提高葉片型面的檢測(cè)效率。尤敬業(yè)等[3]對(duì)電感測(cè)量技術(shù)、光學(xué)投影檢測(cè)技術(shù)、三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)樣板法及激光測(cè)量法等5種不同的葉片型面測(cè)量技術(shù)方法進(jìn)行了對(duì)比分析。

本文以中小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片型面檢測(cè)為研究對(duì)象，采用基于WENZEL CORE-DS 201919的白光點(diǎn)光源非接觸式葉片型面檢測(cè)技術(shù)對(duì)壓氣機(jī)靜子葉片、壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子、渦輪葉片等實(shí)現(xiàn)了高精度的快速檢測(cè)，研究結(jié)果對(duì)于葉片型面的檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用方面具有一定的參考意義。

2葉片型面檢測(cè)技術(shù)

對(duì)于葉片型面檢測(cè)技術(shù)，目前應(yīng)用最為廣泛的是非接觸式的葉片檢測(cè)方法，對(duì)于非接觸式檢測(cè)方法是依據(jù)聲學(xué)、光學(xué)及電磁學(xué)測(cè)量手段在不接觸葉片表面的前提進(jìn)行葉片型面的檢測(cè)工作。20世紀(jì)70年代左右該種檢測(cè)技術(shù)開(kāi)始興起，具有精度高、效率高、不損壞葉片的優(yōu)點(diǎn)。本文采用基于WENZEL CORE-DS 20919的白光點(diǎn)光源非接觸式檢測(cè)技術(shù)對(duì)葉片型面機(jī)型檢測(cè)。

3葉片型面白光點(diǎn)光源檢測(cè)技術(shù)

3.1 基于WENZEL CORE-DS的白光點(diǎn)光源檢測(cè)技術(shù)

在傳統(tǒng)的中小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片型面檢測(cè)過(guò)程中，存在基準(zhǔn)短小、綜合定位一致性差、定位延伸誤差大等技術(shù)難點(diǎn)，為了攻克這一技術(shù)難關(guān)，本文進(jìn)行了大量的檢測(cè)方法的探索研究，最終采用基于WENZEL CORE-DS 201919的白光點(diǎn)光源非接觸式葉片型面檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)中小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的精準(zhǔn)檢測(cè)。

3.2 葉片型面檢測(cè)專用夾具設(shè)計(jì)

在葉片型面的檢測(cè)過(guò)程中，為了提高葉片型面的檢測(cè)效率及檢測(cè)質(zhì)量，往往需要對(duì)借助一些專用的裝夾工具對(duì)葉片進(jìn)行裝夾固定。為了更好地完成對(duì)中小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片型面的檢測(cè)工作，本文基于Solidworks三維建模軟件設(shè)計(jì)了兩種用于葉片型面檢測(cè)的專用夾具，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖如圖1所示，專用夾具的實(shí)物圖如圖2所示。

應(yīng)用實(shí)踐表明，本文設(shè)計(jì)的這兩種葉片型面檢測(cè)的專用夾具很好的拓展了白光點(diǎn)光源檢測(cè)可達(dá)性差的問(wèn)題，大大提高了壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子、渦輪葉片等葉片結(jié)構(gòu)的裝夾穩(wěn)定性，從而保證了葉片檢測(cè)的精度和質(zhì)量，提升了葉片型面檢測(cè)的效率。

3.3 葉片型面檢測(cè)相關(guān)程序

為了提高壓氣機(jī)靜子葉片、壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子、渦輪葉片等三種葉片在葉片檢測(cè)過(guò)程中的基準(zhǔn)，本文基于Open DMIS軟件開(kāi)發(fā)了三種基準(zhǔn)迭代模塊程序，從而實(shí)現(xiàn)了三種葉片基準(zhǔn)建立的可重復(fù)性。葉片檢測(cè)過(guò)程中基準(zhǔn)建立的可重復(fù)性，為進(jìn)行葉片型面檢測(cè)工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，保證了葉片型面檢測(cè)基準(zhǔn)的準(zhǔn)確性，保證了葉片的檢測(cè)質(zhì)量。同時(shí)基于Open DMIS軟件開(kāi)發(fā)了葉片型面檢測(cè)過(guò)程的變量模塊的路徑進(jìn)行了優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了在進(jìn)行葉片型面檢測(cè)過(guò)程中的路經(jīng)的自動(dòng)優(yōu)化生成，提高了采用白光點(diǎn)光源進(jìn)行葉片型面的檢測(cè)效率及相關(guān)檢測(cè)編程的效率，實(shí)現(xiàn)了高精度、高效率的葉片型面白光點(diǎn)光源檢測(cè)技術(shù)，很大程度上保證了葉片型面的檢測(cè)質(zhì)量。此外，對(duì)于采用白光點(diǎn)光源進(jìn)行葉片型面的檢測(cè)報(bào)告生成方面，基于Open DMIS軟件開(kāi)發(fā)定制化整合報(bào)告內(nèi)置轉(zhuǎn)換模塊程序，完成批量數(shù)據(jù)自動(dòng)整合輸出，規(guī)范和優(yōu)化報(bào)告輸出。同時(shí)依靠Rational DMIS葉片模塊可生成的葉片報(bào)告數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)提取、轉(zhuǎn)換及整合進(jìn)行重新輸出，實(shí)現(xiàn)了葉片型面檢測(cè)報(bào)告的自動(dòng)化生成，同時(shí)報(bào)告的準(zhǔn)確性、及時(shí)性、精確性得到了進(jìn)一步保證。

4結(jié)束語(yǔ)

（1）本文基于WENZEL CORE-DS 201919的白光點(diǎn)光源非接觸式葉片型面的檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)壓氣機(jī)靜子葉片、壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子、渦輪葉片的高精度快速檢測(cè)。

（2）設(shè)計(jì)了兩種專用夾具實(shí)現(xiàn)了葉片的裝夾穩(wěn)定性，同時(shí)基于Open DMIS軟件開(kāi)發(fā)了三種基準(zhǔn)迭代模塊程序，實(shí)現(xiàn)了葉片基準(zhǔn)建立的可重復(fù)性。

（3）基于Open DMIS軟件開(kāi)發(fā)了葉片型面檢測(cè)過(guò)程的變量模塊路經(jīng)，并對(duì)路經(jīng)進(jìn)行了優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了在進(jìn)行葉片型面檢測(cè)過(guò)程中的路經(jīng)的自動(dòng)優(yōu)化生成。同時(shí)借助葉型處理模塊實(shí)現(xiàn)了葉片檢測(cè)報(bào)告的自動(dòng)化生成。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫彬，李會(huì)智，赫東鋒，等.發(fā)動(dòng)機(jī)葉片型面輪廓度誤差檢測(cè)及評(píng)價(jià)[J].工具技術(shù)，2019，53（4）：103-106.

[2] 俞學(xué)蘭，葉佩青.航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片型面檢測(cè)技術(shù)[J].航空制造技術(shù)，2007（11）：46-48.

[3] 尤敬業(yè)，何娟娟.航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片型面檢測(cè)技術(shù)探討[J].科技風(fēng)，2015（21）：100.

作者簡(jiǎn)介

莊世寧（1987-），男;學(xué)歷：本科，職稱：工程師，現(xiàn)就職單位：中國(guó)航發(fā)南方工業(yè)有限公司，研究方向：葉型檢測(cè)技術(shù)研究。