汽輪機葉片在線檢測關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、汽輪機的應(yīng)用日益增加，為了提高汽輪機機組的工作效率，國內(nèi)外許多學(xué)者投身其中。葉片的形狀、質(zhì)量、加工精度直接影響機組的工作效率及可靠性，因此決定葉片性能參數(shù)的研究成為主要方向。對葉片進(jìn)行改進(jìn)首先要得到葉片型面質(zhì)量的檢測數(shù)據(jù)，檢測的精度直接影響加工精度，因此，對葉片型面質(zhì)量的檢測至關(guān)重要。
　　在線檢測是最有效、最直接的方法，先進(jìn)的在線檢測技術(shù)可以避免工件進(jìn)行二次裝夾，讓檢測數(shù)據(jù)實時、連續(xù)的對加工參數(shù)進(jìn)行修正。不但符合現(xiàn)代制造業(yè)對二者

2、高度集成性的要求，也大大縮短了檢測時間、減少了設(shè)備成本。
　　本文通過對葉片在線檢測過程中點云數(shù)據(jù)的獲取、路徑規(guī)劃、曲面重構(gòu)和曲面數(shù)模比對分析四個方面的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行著手分析。點云數(shù)據(jù)獲取方面重點討論了結(jié)構(gòu)光相位法三維形貌測量技術(shù)中的兩種典型方法——傅立葉變換法和相移法。具體做法是將光柵條紋投射到被測物體表面上，物體表面的凹凸使光柵條紋產(chǎn)生變形，通過變形的條紋與原參考條紋進(jìn)行對比，就可以提取出被測物體的三維形貌數(shù)據(jù)。
　　路徑

3、規(guī)劃采用基于曲面曲率自適應(yīng)的矩形分塊算法進(jìn)行分割，此算法不僅提高了檢測效率而且減少了測量冗余數(shù)據(jù)，有利于后期數(shù)據(jù)處理。結(jié)合結(jié)構(gòu)光面掃描技術(shù)，對分割之后的曲面塊進(jìn)行采樣路徑規(guī)劃，規(guī)劃路徑簡單易行。
　　汽輪機葉片型面復(fù)雜為變截面扭轉(zhuǎn)曲面，其中包含二次曲線又包含了自由曲線。通過對現(xiàn)有曲面重構(gòu)方法進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究，決定采用基于NURBS曲線的特征相容方法進(jìn)行蒙皮曲面造型原理，保證曲面光順性，使曲面達(dá)到G2連續(xù)，建立了基于3×3次NUR