[发明专利]一种涡轮叶片基于六点测具的自适应调整装置及方法

说明书

本发明公开一种涡轮叶片基于六点测具的自适应调整装置及方法，涉及测量技术领域；解决的技术问题是涡轮叶片加工结果的形状精度差和尺寸一致性差，采用的技术方案是一种涡轮叶片基于六点测具的自适应调整方法，包括（S1）对涡轮叶片进行去毛刺和清洁的预处理；（S2）将涡轮叶片夹紧在自适应调整装置上，定位销采用带触发探针的机器测量方法六点定位涡轮叶片实际形状，并与标称形状进行比较；（S3）基于标称形状生成的模板刀具位置加工涡轮叶片；（S4）将变形的刀具位置后处理到数控程序中，自适应调整装置采用自动化编程代码进行自适应加工；该方法大大提高了加工涡轮叶片形状与尺寸的精度。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，具体为一种涡轮叶片基于六点测具的自适应调整装置及方法。

背景技术

涡轮叶片是涡轮发动机中涡轮段的重要组成部件，涡轮段包括涡轮轴和多个涡轮叶片，各个涡轮叶片安装在涡轮轴上。在涡轮叶片领域中，形状精度和生产效率是加工涡轮叶片零件的两个主要问题，结合两种或多种加工工艺的混合加工工艺因其在提高加工效率和精度方面的优势而备受关注，混合加工工艺就是其中之一。混合加工工艺的总体目标是获得“1+12”的效果，通常分为辅助混合加工工艺和组合混合加工工艺。在混合加工工艺（例如激光辅助车削、振动辅助磨削）中，一个或多个过程被设置为主要过程，其他过程仅起辅助作用。

在混合加工工艺中，两个或多个过程被顺序地或交替地布置。现如今，航空和航天应用中的涡轮叶片首先通过热工艺形成，如锻造、铸造工艺或超塑性成形，然后通过多轴铣削工艺加工并通过磨料加工工艺完成。涡轮叶片的近净形状是在先前的成形过程中制造的，这非常有效，但仍有一些余量需要去除。多轴铣削通常用于去除涡轮叶片前缘/后缘、叶尖和根部的多余材料，而磨料加工用于提高涡轮叶片的精度和表面质量。在叶片的多轴铣削中，通常需要涡轮叶片的计算机辅助设计模型。现有技术中提出了一种铣削涡轮的几何重建，使用磨料加工对涡轮叶片进行后处理，以控制和提高轮廓精度以及表面粗糙度。另一种现有技术中提出了一种涡轮叶片磨料流加工中的材料去除率和轮廓精度控制。然而这两种方法得到的测量结果的形状精度差和尺寸一致性差，这会影响后续过程：形状精度差和尺寸一致性差会导致难以甚至不可能获得零件的设计形状；由于形状精度差，公差分布不均匀，定位未知，这将提高产品的拒收率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种涡轮叶片基于六点测具的自适应调整装置及方法，实现测量涡轮叶片的表面形状，通过机器测量方法六点定位涡轮叶片实际形状，并与标称形状进行比较，实现自适应调整装置加工涡轮叶片形状与尺寸的高精度性能。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种涡轮叶片基于六点测具的自适应调整装置，其特征在于：包括：

底板，用于保护底板内部的底板控制器，所述底板控制器用于控制基板的运动状态，对基板进行控制、存储和程序逻辑指令执行，所述底板控制器包括微控制器和存储器；所述微控制器采用CV8F5016系列具有8位带32K字节FLASH模块，存储器与所述微控制器连接，所述存储器包含256字节的内部RAM和4K字节的外部RAM模块；

电源，通过运行高频开关将输入的较高的交流电压交流电转换为自适应调整装置工作所需要的直流电压，用于向自适应调整装置提供正常工作的电压和电流；所述电源包括充电控制器和储能器，充电控制器用于防止储能器中存储的电荷放出静电；储能器用于存储自适应调整装置产生的电荷；

对表模块，用于检测顶面与涡轮叶片平面是否共面；所述对表模块上用于放置表架，并在表架上设置百分表，通过百分表在对表模块的顶面进行对表，并在涡轮叶片上进行测量，当误差值在规定范围内时，表明对表模块的顶面与涡轮叶片共面；

数控编程器，用于对输入到控制器的不同数据信息进行数据信息编程；所述数控编程器的控制指令包括脉冲和方向信号的输出、自动定位销测量的处理和原点形状对齐；