[发明专利]用于涡轮机组件的尺寸检查的方法

说明书

本发明涉及一种待检查的涡轮机组件的尺寸检查方法，该涡轮机组件包括：由第二周边表面(11)限定的第一表面(10)，第二周边表面大致横向于所述第一表面；以及由具有对应于所述第一表面(10)的理论表面(10T)的数值理论模型定义的轮廓，所述第一表面(10)具有比所述第二周边表面(11)更大的尺寸，所述方法包括以下步骤：‑在所述数值理论模型的所述理论表面(10T)上确定理论点(Pt；Pt1)；‑在所述待检查组件(1)的所述第一表面(10)上校正校准点(Pe；Pe1)；‑计算每个理论点(Pt；P1)相对于对应的校准点(Pe；Pe1)的偏移轴线(AD)；‑根据所述偏移轴线在所述待检查组件的所述第二周边表面上获取待检查的点(Pc，Pc1，Pc2)。

技术领域

本发明涉及涡轮机组件的制造，更具体地说，涉及一种涡轮机组件(例如，通过铸造或锻造制造的涡轮叶片)的尺寸控制方法。

背景技术

提高涡轮机的性能需要生产具有优化的空气动力轮廓的机械组件，如叶片。双体涡轮机包括，例如，尺寸(厚度或宽度)为几毫米的用于低压涡轮级的叶片环。这些叶片环通常是通过使用称为失蜡的技术将金属铸造和浇注到模具中来制造的，该技术允许直接获得所需的叶片形状，而不需要实施机加工步骤来获得成品组件。

然而，铸造技术并不能总是允许叶片环的特定部分达到所需的精细程度，因此，有必要进行额外的机加工以提供在空气动力学上优化的组件。该机加工需要非常具体的参数化，该参数化是根据理论组件以及要获得的组件的非常精确的轮廓数据来凭经验定义的。

对这些组件进行尺寸控制以检查是否有必要在机加工过程中，甚至在机加工后对这些组件进行机加工，并且在加工后验证它们的相符度。由于铸造组件所允许的公差、这些组件的非常小的尺寸以及可能的变形，控制时间长且繁琐。这种控制通常使用坐标测量机(CMM)进行操作。坐标测量机使用触诊元件以及来自理论上的组件的数据以接触或不接触的方式进行触诊或测量。文件FR-A1-2989610、CN-B-104316016和JP-A-S60159601中描述了控制的示例。

事实证明，这种控制对于涡轮机的叶片护罩更为复杂。事实上，位于叶片径向外端的护罩具有复杂的形状，其具有相对较小的测量面积和圆角的边缘。然而，对于特定组件，参考点是从组件的控制应该开始的位置确定的，并且，该参考点位于护罩上。例如，如果组件存在如上所述的公差问题，则理论组件的参考点与待控制组件的参考点之间存在较大偏移，以致触诊传感器将在错误位置开始测量。这可能会导致控制组件时缺乏准确性。要解决此问题，操作人员可能必须更改机器设置或手动移动组件或触诊元件，直到在待控制组件上找到正确的参考点。

申请人的目标之一具体是提供一种涡轮机组件的更快的、自动的且廉价的尺寸控制方法。

发明内容

本申请通过一种待控制的涡轮机组件的尺寸控制方法来实现这个目标，所述涡轮机组件包括：由第二周边表面限定的第一表面，第二周边表面横向于所述第一表面；以及由具有对应于所述第一表面的理论表面的数值理论模型定义的轮廓，所述第一表面具有比所述第二周边表面更大的尺寸，所述方法包括以下步骤：

-在所述数值理论模型的所述理论表面上确定理论点；

--在所述待控制组件的所述第一表面上校正校准点；

--计算每个理论点相对于对应的校准点的偏移轴线，

--根据所述偏移轴线在所述待控制组件的所述第二周边表面上获取控制点。

因此，该解决方案可以允许实现上述目的。具体地，该方法允许检查组件的相符度，并且可以更快地确定待控制的点，尽管在这种情况下，叶片的护罩并不在理论模型中预知的理论起始位置上。换句话说，即使护罩不在正确的位置，这种方法也可以允许在待检查表面的正确位置开始触诊。该控制方法还通过具有比第二表面更大尺寸的第一表面而容易实现，其中，该第二表面通常非常窄。确定、校准以及偏移轴线的计算步骤可以在不到十秒的时间内完成，速度非常快。