典型服役破損葉片修復自適應加工關鍵技術研究
發(fā)布時間:2021-02-04 14:53
作為航空發(fā)動機的重要零件,葉片在航空領域有著重要的應用。葉片類零件的工作環(huán)境惡劣,高溫高壓等極端條件使其產(chǎn)生不同程度和種類的損傷,而葉片類零件價格昂貴,修復破損葉片延長其使用壽命將帶來很高的經(jīng)濟效益。由于葉片的生產(chǎn)加工誤差與服役期間變形導致其理論設計模型無法直接用于其修復加工,因而需要根據(jù)其實際測量數(shù)據(jù)重構真實葉片模型。針對葉片兩種常見的破損情況,即葉片頂端破損情況與葉身邊緣破損情況,研究葉片的曲面重構與修復加工刀路生成方法。葉片由三坐標測量機掃描測量獲得其葉身表面數(shù)據(jù)點,采用迭代最近點算法將測量數(shù)據(jù)點與理論模型離散數(shù)據(jù)點配準,以降低由定位產(chǎn)生的測量數(shù)據(jù)偏差;利用測量數(shù)據(jù)點排序、調(diào)整順序、構造葉片截面曲線,并采用能量最小化原理對截面曲線進行光順處理;針對葉片截面曲線起點不一致而導致的葉片重構模型扭曲的問題,提出了一種依據(jù)截面曲線曲率變化一致性將鄰層截面曲線對齊的方法;隨后,提出一種基于曲面放樣的模型重建方法,分別重構邊緣破損葉片與頂端破損葉片的模型;最后,分別針對邊緣破損葉片與頂端破損葉片,提取破損區(qū)域、構建偏置曲面,并依據(jù)等參數(shù)法的原理,分別給出了zigzag型刀路與螺旋刀路的數(shù)控加...
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
CMM測量機及五軸掃描說明
華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文2.1.1 工件坐標系的確定CMM 測量機配備 Modus 軟件,其主要功能為輔助建模與設置探針掃描方式。將葉片模型導入 Modus 軟件,利用六點定位法完成葉片的定位。其中,葉片模型包含模型坐標系,軟件中采用這種定位方式完成工件坐標系的建立,并且讓工件坐標系與模型坐標系重合。該六點定位法為曲面六點定位方式,首先,在軟件中針對葉片模型進行操作,在葉片的葉盆或者葉背上,選取三個定位點,在前緣或后緣選取兩個定位點,榫頭上選取一個定位點,軟件界面中確定六點的過程如圖 2-2 所示。
圖 2-3 “Add Slice”(添加切片)功能軟件截圖掃描過程如圖 2-4 所示,掃描探針將緊貼葉片表面,沿著 Modus 中生成的葉片截面線與設置的探針角度,掃描曲線,并在掃描過程中不斷采樣探針紅寶石球心位置,經(jīng)過 Modus 中的半徑補償后,輸出葉片表面的實際接觸測量點,CMM 掃描測量過程如圖 2-4(a)所示,其示意圖如圖 2-4(b)所示。探針紅寶石探頭葉片
【參考文獻】:
期刊論文
[1]航空發(fā)動機精鍛葉片自適應數(shù)控加工技術[J]. 任軍學,馮亞洲,米翔暢,許迎穎. 航空制造技術. 2015(22)
[2]航空發(fā)動機葉片加工質(zhì)量檢測技術發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 史小強,吳寶海,張定華. 航空制造技術. 2015(12)
[3]面向自適應加工的精鍛葉片前后緣模型重構[J]. 藺小軍,陳悅,王志偉,郭研,高源,張新鴿. 航空學報. 2015(05)
[4]航空發(fā)動機損傷葉片再制造修復方法與實現(xiàn)[J]. 王浩,王立文,王濤,丁華鵬. 航空學報. 2016(03)
[5]自適應加工技術在數(shù)控加工領域的分類與應用[J]. 王文理,袁士平. 航空制造技術. 2013(06)
[6]渦輪葉片葉面B-spline曲面層次化擬合方法[J]. 白曉亮,張樹生. 航空學報. 2009(10)
[7]自適應加工技術在整體葉盤制造中的應用[J]. 張定華,張瑩,吳寶海,李山,張莎莎. 航空制造技術. 2008(13)
[8]航空發(fā)動機葉片CAD造型方法[J]. 田慶,莫蓉,夏禹,汪文虎. 航空制造技術. 2007(02)
[9]渦輪葉片修復及其市場分析[J]. 白瑞金,張利國. 航空制造技術. 2002(12)
本文編號:3018494
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
CMM測量機及五軸掃描說明
華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文2.1.1 工件坐標系的確定CMM 測量機配備 Modus 軟件,其主要功能為輔助建模與設置探針掃描方式。將葉片模型導入 Modus 軟件,利用六點定位法完成葉片的定位。其中,葉片模型包含模型坐標系,軟件中采用這種定位方式完成工件坐標系的建立,并且讓工件坐標系與模型坐標系重合。該六點定位法為曲面六點定位方式,首先,在軟件中針對葉片模型進行操作,在葉片的葉盆或者葉背上,選取三個定位點,在前緣或后緣選取兩個定位點,榫頭上選取一個定位點,軟件界面中確定六點的過程如圖 2-2 所示。
圖 2-3 “Add Slice”(添加切片)功能軟件截圖掃描過程如圖 2-4 所示,掃描探針將緊貼葉片表面,沿著 Modus 中生成的葉片截面線與設置的探針角度,掃描曲線,并在掃描過程中不斷采樣探針紅寶石球心位置,經(jīng)過 Modus 中的半徑補償后,輸出葉片表面的實際接觸測量點,CMM 掃描測量過程如圖 2-4(a)所示,其示意圖如圖 2-4(b)所示。探針紅寶石探頭葉片
【參考文獻】:
期刊論文
[1]航空發(fā)動機精鍛葉片自適應數(shù)控加工技術[J]. 任軍學,馮亞洲,米翔暢,許迎穎. 航空制造技術. 2015(22)
[2]航空發(fā)動機葉片加工質(zhì)量檢測技術發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 史小強,吳寶海,張定華. 航空制造技術. 2015(12)
[3]面向自適應加工的精鍛葉片前后緣模型重構[J]. 藺小軍,陳悅,王志偉,郭研,高源,張新鴿. 航空學報. 2015(05)
[4]航空發(fā)動機損傷葉片再制造修復方法與實現(xiàn)[J]. 王浩,王立文,王濤,丁華鵬. 航空學報. 2016(03)
[5]自適應加工技術在數(shù)控加工領域的分類與應用[J]. 王文理,袁士平. 航空制造技術. 2013(06)
[6]渦輪葉片葉面B-spline曲面層次化擬合方法[J]. 白曉亮,張樹生. 航空學報. 2009(10)
[7]自適應加工技術在整體葉盤制造中的應用[J]. 張定華,張瑩,吳寶海,李山,張莎莎. 航空制造技術. 2008(13)
[8]航空發(fā)動機葉片CAD造型方法[J]. 田慶,莫蓉,夏禹,汪文虎. 航空制造技術. 2007(02)
[9]渦輪葉片修復及其市場分析[J]. 白瑞金,張利國. 航空制造技術. 2002(12)
本文編號:3018494
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