新聞中心

EEPW首頁 > 測試測量 > 設(shè)計應(yīng)用 > 復雜薄壁葉片測量方法研究

復雜薄壁葉片測量方法研究

作者: 時間:2017-02-27 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
復雜薄壁葉片多為風扇葉片,是發(fā)動機核心部件——風扇轉(zhuǎn)子的關(guān)鍵零件之一,對發(fā)動機的性能起著關(guān)鍵作用,技術(shù)含量高,涉及領(lǐng)域廣。該類葉片外形尺寸大,葉身厚度薄,根部曲率變化劇烈,加之采用了單燕尾槽的榫頭結(jié)構(gòu),為測量準確性帶來了很大的誤差。本研究通過多種測量方法的測試與比對,尋找到了一種新的測量方法,成功地解決了復雜薄壁葉片高精度、高效率的測量問題。

技術(shù)特點分析

復雜薄壁榫頭為燕尾型葉片,榫頭度面為葉片的定位基準,公差一般不大于0.1mm,葉身型面帶有阻尼臺,阻尼臺空間角度錯綜復雜,需要的尺寸多,且公差要求嚴;葉片空間尺寸大且葉型空間扭曲大,葉身薄,葉片型線輪廓度公差小且為變公差。

葉片尺寸測量

1測量坐標系的建立

對復雜薄壁燕尾型榫頭葉片,設(shè)計及測量的基準一般為燕尾型榫頭的度面,測量時可以將測量坐標系直接建立在榫頭度面上,也可以采用測具測量,將測量坐標系轉(zhuǎn)移到測具上。

(1)無測具測量。

沒有測具時,以榫頭度面及端面為基準,將測量坐標系建立在榫頭上,在葉片榫頭兩度面上,分別測量4個點,構(gòu)造2個平面,計算兩個度面的中分面作為測量坐標系的Y軸方向及Y軸方向的零點,計算兩個度面的交線,測量坐標系的X軸方向,交線與榫頭端面的交點為X軸方向的零點,榫頭度面中分面分別向兩度面平移H值,與兩度面相交兩條平移線,兩平行線構(gòu)造一平面作為測量坐標系Z軸的零點。葉片榫頭度面結(jié)構(gòu)如圖1所示。

newmaker.com

(2)測具測量。

復雜薄壁燕尾型榫頭葉片測具設(shè)計原理是:旋動擰緊螺釘,測具底面定位塊帶動葉片榫頭底面向上運動,當葉片榫頭度面與測具度面定位塊貼緊時,葉片榫頭基準線到達一定高度,葉片固定在測具中。以測具的定位面為基準建立測量坐標系,測具結(jié)構(gòu)如圖2所示。

newmaker.com

2型面測量分析

該葉片葉根部位型面曲率變化大,而葉尖型面曲率變化比較小。一般型面測量時,程序編制是一個循環(huán)測量的過程,每個截面都是從葉片進氣邊開始掃描到排氣邊結(jié)束,再將多余部分進行裁剪,形成一個封閉的曲線如圖3所示。

newmaker.com

初次加工為了防錯,用2種方法對葉片進行測量分析。第一種方法是將葉片的所有部位進行采點測量,為了避免測球半徑補償時帶來的測量數(shù)據(jù)誤差,在采點時關(guān)閉測量補償,將測量數(shù)據(jù)導入UG與數(shù)模進行比對,比對時將測具數(shù)據(jù)整體偏置一個測針半徑值。第二種方法是在PC-DMIS測量軟件下用Blade分析軟件進行分析。2種測量方法測量數(shù)據(jù)對比如表1所示。

newmaker.com

由表1可以看出,在葉尖部位,由于葉型曲率變化比較平緩,測量結(jié)論只差0.004mm,而葉根部位截面由于葉型變化比較大,相差0.053mm,所以不能直接對葉根型面進行掃描評價。

在測量葉型輪廓度時用兩種方法,葉尖截面(全封閉截面)采用全封閉掃描,利用葉片專用分析軟件BLADE進行分析評價;葉根截面采用采點的方式進行測量,實測點與CAD模型進行對比輸出。

3阻尼臺測量

該葉片阻尼臺上下表面由三維空間曲面組成,阻尼臺毗鄰面以及長邊、短邊空間角度錯綜復雜。在測量阻尼臺上下表面輪廓度時,采用掃描曲面的方式進行測量,將實測值有數(shù)模進行對比,并直接將結(jié)論顯示在數(shù)模中,便于葉片的返修,阻尼臺表面偏差分析見圖4。

newmaker.com

阻尼臺長邊、短邊是圓弧形,在首次測量時直接在數(shù)模中找出最高點作為理論值對葉片阻尼臺長、短邊進行測量并與數(shù)模進行比對分析,但是在后期測量過程中發(fā)現(xiàn),由于葉片的加工誤差,如果只采1點并不能保證每次都能采到阻尼臺長、短邊的最高點,該部位為圓弧型,測量點稍微差一點,測量結(jié)論就會相差很多。最后經(jīng)過反復實踐發(fā)現(xiàn),如果將坐標系旋轉(zhuǎn)到與阻尼臺長、短邊平行的方向并進行掃描,在掃描點中找出最大值,用這種方法測量能準確的反映葉片的真實加工質(zhì)量。

上一頁 1 2 下一頁

評論


技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉