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航空叶片/叶盘/叶轮检测科普(图文+视频)2021

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Metrosoft QUARTIS   REVO 5 Axis Scanning  Flexible Measuring

RationalDMIS 五轴联动扫描(REVO)叶轮 叶片

   随着飞机制造业和军工产品的不断发展,对其心脏部分发动机的要求不断提升。而发动机可谓肚子里装满了叶片,这意味着对叶片的设计、工艺、加工、检测等提出了更高的要求。其中检测技术是控制产品质量及使产品最终达到设计要求的重中之重。 


   在早期,检测技术、检测设备落后。如电感量仪、专用工装、样板等。对于样板来说,检测精度低,同一个叶片需要多个样板,不同叶片之间无互换性,难以满足设计中的更高要求。对于专用工装,检测精度,同一个叶片需要多个工装,不同叶片之间工装的互换性不好,所需费用较高,检测项目单一,效率低,难以满足设计中的更高要求。对于电感量仪,检测精度中等,可使用检测不同叶片,效率较高,但检测项目单一,测量力较大、不适宜易变形叶片的检测,对于需要更多截面的检测、公差小的叶片难以满足要求。随着坐标测量机的诞生,坐标测量技术的不断发展,使叶片的检测技术得到了质的飞跃。其所具有的特点有:效率高,检测项目丰富,检测精度高,对于同一叶片的不同项目可一次检测完成,不同叶片只需调用不同程序即可完成检测,可以满足设计部门的不断的、更高的要求。如更多截面,新的技术指标,新的检测方法等。由于测量力只有2~7g,故对于薄叶片的检测也是首选。 


1:采点率高,所以适于形状、轮廓、曲线、曲面等需要多数据元素的测量;

2:高密度采点保证了良好的重复性、再现性;

3:更高级的数据处理能力;

4.高精度测量:扫描测头对离散点测量是匀速或恒测力采点,其测点精度可以更高;由于扫描测头可以直接判断接触点的法矢,对于要求严格定位、定向测量的场合,扫描测头对离散点的测量也具有优势;


   

  扫描测头的主要误差:在扫描过程中,测头在大多数情况下总是沿着曲面表面运动,即使速度的大小不变亦存在着运动方向的改变,因而总存在加速度及惯性力,使得测量机发生变形,测头也在变负荷下工作,由此而导致测量的误差。

什么是五轴测量?


雷尼绍的五轴测量技术基于先进的测座、传感器和控制技术,测量速度和灵活性无与伦比,同时避免了传统技术自身速度和精确性不可兼得的内在缺点。它不仅提高测量效率,最大程度上缩短生产前置时间,还可以让制造商更全面地评估自己产品的质量。


与基于可重复定位测座或固定测头的系统不同,五轴运动技术可以使测针沿着环绕复杂工件的连续路径测量,无需离开测量表面以更换测针组件或者定位测座。同步坐标测量机和测座运动的控制器算法还可生成最佳测尖运动路径,最大程度上减少坐标测量机的动态误差。


坐标测量机的最佳扫描速度因受机器动态变化限制,一般在80到150mm/秒之间。但是,在远未达到这一范围前,测量精度就会下降一有效的最大测量速度因此通常停留在10到25mm/秒之间。




   

UCC能够以高达500 mm/秒的速度实现五轴扫描,每秒可处理4000个数据点,同时还可使坐标测量机和测座轴无障碍同步运动,因此可确保坐标测量机结构尽可能减少动态偏移,获得最佳测量性能。



   从三坐标测量的原理上来说,目前找到一个完美的方案来解决叶盘/叶轮/叶环/叶片测量所遇到的问题 :使用五轴联动扫描测座REVO(REVO 五轴多类型传感器扫描系统)!


   REVO独特的测座碰触功能,可在机器不移动的情况下快速采集测量数据。


  REVO可确保在扫描过程中保持测尖在接触扫描表面时正确位移,这正是高速五轴扫描的关键。


  REVO测座扫描算法:柱形/内孔扫描过程中尽可能增加测座运动,从而减少坐标测量机运动。


  REVO三轴扫描:通过测座的无级定向和定位功能增强。


  REVO曲线扫描:扫描过程中通过速度控制和移动测量点结合提高效率和精度。


  REVO快速扫描:通过抛物线表面的宽度和高度近似值定义,利用扫描算法计算不同的形状和表面。




    叶片是航空发动机的关键零件之一,叶片的几何形状直接影响到叶片工作时的气动性能,发动机的特征参数、压气机的增压比、涡轮转速等都与叶片的形状和位置密切相关,所以对发动机叶片的几何检测尤为重要。


  叶片具有复杂的空间几何形状,一般包括樟头和叶身两部分,而叶身的形状复杂,没有任何数学模型,所以对三坐标对叶身形状的检测,通常使用截面法来实现,即使用多个平行的理想平面与叶身相截,使用得到的各个横截面曲线形状来对叶片进行描述。


     叶片具有复杂的空间几何形状,一般包括棒头和叶身两部分,而叶身的形状复杂,没有任何数学模型,所以对三坐标对叶身形状的检测,通常使用截面法来实现,即使用多个平行的理想平面与叶身相截,使用得到的各个横截面曲线形状来对叶片进行描述。


  翼型截面是根据翼型叶片的测量创建的,翼型叶片定义了相对于特定基准的 3  D 形状。然后将每个翼型截面形成为由平面中的一系列点创建的闭合曲线。从叶片根部到尖端的一系列平行平面定义了与叶片表面数据的 2D 交叉点,这些数据为叶片创建了翼型截面。


叶片型面是叶片设计和加工中的重要参数,能够显著影响整机性能。为了精确测量整体叶片叶型。



叶片测量即为叶身截面曲线的测量,以使用CAD作为叶片理论值。


这些截面曲线的测量和与理论曲线对比的过程,即为叶片的检测和评价。


  叶片的基本尺寸项目有:缘板高度、进气边位置、叶尖角度、叶尖高度、叶冠尺寸、弦长、阻尼台尺寸、V点偏差、弯扭、三叶片组喉道当量值等。 


叶片的型线项目有:边缘厚度、叶盆叶背轮廓度、K点偏差、扭转、X偏移、Y偏移、叶型最大厚度、弯曲、偏斜等。 


 单截面和多截面分析,以满足设计要求的技术指标。单截面分析的指标有:边缘厚度、叶盆叶背轮廓度、K点偏差、扭转、X偏移、Y偏移、叶型最大厚度等。多截面分析的指标有:弯曲、X偏斜、Y偏斜等。 


1.叶盘的编程和检测



2.测量评价及报告



来源:山涧果子
航空理论科普控制曲面
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-01-05
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山涧果子
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