整體葉輪葉片型面幾何誤差分析技術(shù)研究.pdf

1、整體葉輪在能源、汽車、航空、航天等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,同時(shí)葉輪葉片的工作環(huán)境也相對(duì)惡劣,需要在高速旋轉(zhuǎn)、高溫、高壓等環(huán)境下工作。所以葉輪葉片的設(shè)計(jì)與制造的好壞直接決定著機(jī)器的性能、安全與壽命。葉輪在生產(chǎn)制造的過(guò)程中由于受外部環(huán)境、技術(shù)條件等各種原因的影響,導(dǎo)致葉輪葉片會(huì)產(chǎn)生型面、旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性等各種誤差,這對(duì)機(jī)器的噪音大小、振動(dòng)情況、工作效率等產(chǎn)生很大影響。由于葉輪葉片的型面復(fù)雜且參數(shù)繁多,葉輪中葉片的數(shù)量也相對(duì)較多,所以如何檢測(cè)和評(píng)估葉片

2、的型面質(zhì)量以及葉片的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性誤差越來(lái)越受到人們的關(guān)注。
　　本文在基于測(cè)量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和CAD模型的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,研究了葉輪點(diǎn)云數(shù)據(jù)與CAD模型的配準(zhǔn)技術(shù)、葉片型面特征參數(shù)提取技術(shù)以及葉片之間的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性誤差檢測(cè)技術(shù)。并以O(shè)pencascade為應(yīng)用平臺(tái),在理論和算法研究的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了誤差分析軟件。本文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)概況如下:
　　(1)首先對(duì)葉輪的測(cè)量點(diǎn)云數(shù)據(jù)和CAD模型數(shù)據(jù)進(jìn)行配準(zhǔn),配準(zhǔn)的過(guò)程包括粗配準(zhǔn)和精配準(zhǔn)。對(duì)

3、粗配準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)并比較了幾種常用方法。對(duì)精配準(zhǔn)過(guò)程,給出了一種基于包圍盒判定的最近點(diǎn)查找加速方法。
　　(2)獲取葉輪中葉片的截面數(shù)據(jù),通過(guò)擬合葉片截面的各部分?jǐn)?shù)據(jù),提取出葉片截面各個(gè)部分的參數(shù),將測(cè)量數(shù)據(jù)中的截面參數(shù)與理論截面的參數(shù)進(jìn)行對(duì)比,得出葉片截面特征參數(shù)的誤差。
　　(3)針對(duì)自由曲面零件旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性的誤差分析問(wèn)題,本文提出了一種旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性相關(guān)幾何誤差在表面解釋和中心解釋下的分析與計(jì)算方法。
　　(4)在全文理論和