[发明专利]一种整体叶盘叶片截面在线测量路径规划方法

说明书

本申请提供了一种整体叶盘叶片截面在线测量路径规划方法，所述的方法为，按照叶片积叠轴、设置的截面高度、测头及测量参数，自动规划无干涉截面测量路径。本申请的一种整体叶盘叶片截面在线测量路径规划方法，实现叶片在线测量截面测量路径的规划，自动规划各测量点的无干涉测杆方向，用于铣削加工中叶片截面档检测，路径规划效率高。整体叶盘叶片截面在线测量，避免了叶片精加工中拆卸离线测量的效率损耗问题，提高机床利用率，又能快速获取检测截面档的轮廓误差和特征参数，为工艺人员下一步修正叶片加工刀路或调整加工参数提供直接依据，提高了生产效率。

技术领域

本发明属于航空发动机整体叶盘数控铣削加工在线测量技术，涉及一种整体叶盘叶片截面在线测量路径规划方法。

背景技术

整体叶盘是航空发动机的核心零件，其叶片精度要求高，加工中常常需要经过试切、测量、再试切的反复操作，直至满足加工要求。目前的测量手段多采用离线三坐标检测，过程中，需要拆卸工件、送检、再装夹，严重影响整体叶盘的加工效率。随着机床在线测量的精度越来越高，可通过机床在线测量改善这一问题。

离线三坐标测量，需要将整体叶盘从机床拆卸至三坐标检验台进行检测，如检测不合格，则需要将工件在机床上继续装夹加工，反复的试切、检测，极大地增加了机床、三坐标设备的占用时间和操作人员的工作量，叶盘制造效率低，企业成本高。而在叶片上人工采点在线测量，仅能反映测量点的误差，不能全貌反映测量截面档的特征参数，而且无干涉测杆方向获取困难，反复采点和调整方向，路径规划效率低。

发明内容

本申请要解决的技术问题是提供一种整体叶盘叶片截面在线测量路径规划方法。

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种整体叶盘叶片截面在线测量路径规划方法，所述的方法为，按照叶片积叠轴、设置的截面高度、测头及测量参数，自动规划无干涉截面测量路径。

优选地，所述的方法包括，

(1)导入整体叶盘几何模型，规范叶片的U、V方向，模型坐标系X轴为叶片前缘指向后缘的方向，Z轴为叶片的U参数方向，Y轴由右手坐标系规定，同时设置叶片数目m；

(2)设置在线测量的探头半径设为r，叶片积叠轴(i，j，k)、截面高度h、截面线离散参数、测量参数，截面线离散参数包括最大弦长c和最大转角f，测量参数包括搜索距离s、安全距离d、回退距离e和过渡距离t；

(3)分布截面测量点，

(3.1)按照积叠轴(i，j，k)和截面高度h，生成测量平面H，

(3.2)测量平面H与整体叶盘的叶片曲面求交，得到测量曲线C；

(3.3)根据设置的离散最大弦长c和最大转角f，在测量曲线C上分布测量点P1,...Pi,...Pn，使所有测量点P1,...Pi,...Pn的弦长小于最大弦长c，切向转角小于最大转角f；

(4)计算测量路径点，

(4.1)将测量点P_i投影到叶片曲面上，取其对应的叶片曲面法向N_i，根据探头半径r，计算测量点P_i对应的球心点P_ci，计算公式为P_ci＝P_i+r×N_i；

(4.2)根据设置的测量安全距离d，计算测量安全点P_di，计算公式为P_di＝P_ci+d×N_i；

(4.3)依次对测量点执行上述(4.1)、(4.2)步骤，计算所有测量点对应的球心点和安全点；

(5)计算无干涉测杆方向，