典型服役破损叶片修复自适应加工关键技术研究

发布时间：2021-02-04 14:53

　　作为航空发动机的重要零件,叶片在航空领域有着重要的应用。叶片类零件的工作环境恶劣,高温高压等极端条件使其产生不同程度和种类的损伤,而叶片类零件价格昂贵,修复破损叶片延长其使用寿命将带来很高的经济效益。由于叶片的生产加工误差与服役期间变形导致其理论设计模型无法直接用于其修复加工,因而需要根据其实际测量数据重构真实叶片模型。针对叶片两种常见的破损情况,即叶片顶端破损情况与叶身边缘破损情况,研究叶片的曲面重构与修复加工刀路生成方法。叶片由三坐标测量机扫描测量获得其叶身表面数据点,采用迭代最近点算法将测量数据点与理论模型离散数据点配准,以降低由定位产生的测量数据偏差;利用测量数据点排序、调整顺序、构造叶片截面曲线,并采用能量最小化原理对截面曲线进行光顺处理;针对叶片截面曲线起点不一致而导致的叶片重构模型扭曲的问题,提出了一种依据截面曲线曲率变化一致性将邻层截面曲线对齐的方法;随后,提出一种基于曲面放样的模型重建方法,分别重构边缘破损叶片与顶端破损叶片的模型;最后,分别针对边缘破损叶片与顶端破损叶片,提取破损区域、构建偏置曲面,并依据等参数法的原理,分别给出了zigzag型刀路与螺旋刀路的数控加... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

CMM测量机及五轴扫描说明

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文2.1.1 工件坐标系的确定CMM 测量机配备 Modus 软件，其主要功能为辅助建模与设置探针扫描方式。将叶片模型导入 Modus 软件，利用六点定位法完成叶片的定位。其中，叶片模型包含模型坐标系，软件中采用这种定位方式完成工件坐标系的建立，并且让工件坐标系与模型坐标系重合。该六点定位法为曲面六点定位方式，首先，在软件中针对叶片模型进行操作，在叶片的叶盆或者叶背上，选取三个定位点，在前缘或后缘选取两个定位点，榫头上选取一个定位点，软件界面中确定六点的过程如图 2-2 所示。

图 2-3 “Add Slice”（添加切片）功能软件截图扫描过程如图 2-4 所示，扫描探针将紧贴叶片表面，沿着 Modus 中生成的叶片截面线与设置的探针角度，扫描曲线，并在扫描过程中不断采样探针红宝石球心位置，经过 Modus 中的半径补偿后，输出叶片表面的实际接触测量点，CMM 扫描测量过程如图 2-4(a)所示，其示意图如图 2-4(b)所示。探针红宝石探头叶片

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3018494