[发明专利]一种复杂空心涡轮叶片内腔-外形同步在机检测装置及数据处理方法

权利要求书

1.一种复杂空心涡轮叶片内腔-外形同步在机检测装置，其特征在于，所述内腔-外形同步在机检测装置1包括标准连杆2，标准连杆2内设有异形空腔3，异形空腔3内设有外形检测组件，所述外形检测组件的前端设有内腔检测超声组件。

2.根据权利要求1所述的复杂空心涡轮叶片内腔-外形同步在机检测装置，其特征在于：

所述外形检测组件包括导杆7，所述导杆7通过直线球轴承6安装在所述异形空腔3的内壁，导杆7的前端设有测针9，后端连接有玻璃光栅4并设有复位弹簧5，所述玻璃光栅4上设有刻度，其两侧设有对应的LED光源14和CMOS传感器15，所述测针7的前端设有凹槽；

所述内腔检测超声组件包括超声传感器10，超声传感器10连接有超声传感器线缆11，在所述异形空腔3的前端侧壁设有耦合剂入口8，所述超声传感器10固定于所述测针7前端凹槽内。

3.根据权利要求2所述的复杂空心涡轮叶片内腔-外形同步在机检测装置，其特征在于，所述导杆7的直线运动行程两端分别设有下限位块12和上限位块13。

4.一种权利要求1、2或3所述的复杂空心涡轮叶片内腔-外形同步在机检测装置的数据处理方法，其特征在于：

所述内腔-外形同步在机检测装置1通过标准连杆2与机床标准刀柄16连接，由机床控制进行指定空间运动，使得测针9沿法向量n(i,j,k)运动至指定坐标值下与被测涡轮叶片17外形接触；

上述过程中，所述导杆7受接触力，沿着内腔-外形同步在机检测装置1轴线移动，并压缩复位弹簧5，玻璃光栅4在异形空腔3内做直线运动，通过LED光源14和CMOS传感器15读取玻璃光栅4刻度获得外形偏差信息e；

所述超声传感器10通过树脂粘剂固定于测针9凹槽内，测量开始前耦合剂通过耦合剂入口10进入测针9与被测涡轮叶片17外形接触缝隙，由超声传感器10获得壁厚检测信息d；

其中，下限位块12、上限位块13决定了导杆7的直线运动行程，测量完成后，由复位弹簧5实现导杆7恢复至不受接触力状态；

根据获得的外形偏差信息e和壁厚检测信息d得到外形真实数据和内腔真实数据。

5.根据权利要求4所述的复杂空心涡轮叶片内腔-外形同步在机检测装置的数据处理方法，其特征在于，数据处理过程包括：

机床控制内腔-外形同步在机检测装置1沿着法向量n(i,j,k)运动至被测涡轮叶片17(X,Y,Z)处，可得外形偏差信息e和壁厚检测信息d；

则外形真实数据(X’,Y’,Z’)为：

(X′，Y′，Z′)＝(X，Y，Z)+e·(i，j，k)；

则内腔真实数据(X”,Y”,Z”)为：

(X″，Y″，Z″)＝(X′，Y′，Z′)-d(i，j，k)。