葉片作為渦輪機(jī)、燃汽輪機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)等設(shè)備的重要零件，其表面質(zhì)量與形狀精度對(duì)整機(jī)性能的影響不容忽視，葉片型面數(shù)據(jù)的高效、精確測(cè)量是提高葉片加工質(zhì)量，保證整機(jī)工作性能和使用壽命的關(guān)鍵性技術(shù)。葉片型面測(cè)量技術(shù)及其誤差分析與補(bǔ)償?shù)难芯�，服�?wù)于高性能復(fù)雜曲面的制造和檢測(cè)，對(duì)我國(guó)航空航天和機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展具有重要意義。 葉片型面數(shù)據(jù)的獲取主要有接觸式與非接觸式兩種方法，從自由曲面檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)上看，兼顧效率和精度、多自由度組合的非接觸式測(cè)量系統(tǒng)將是葉片類(lèi)零件檢測(cè)的重點(diǎn)研究方向。本文以非接觸式測(cè)量系統(tǒng)為載體，以葉片型面為研究對(duì)象，提出局部等步長(zhǎng)、等時(shí)長(zhǎng)和特征點(diǎn)三種切片式數(shù)據(jù)獲取方法，開(kāi)發(fā)智能化測(cè)量系統(tǒng)，設(shè)計(jì)程序界面，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲面的智能和高效測(cè)量。 綜合局部等步長(zhǎng)法的高精度、良好的邊緣檢測(cè)效果和等時(shí)長(zhǎng)法的高效率優(yōu)勢(shì)，提出一種按提取特征點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量的葉片型面數(shù)據(jù)快速獲取的新方法。特征點(diǎn)的提取基于數(shù)據(jù)壓縮理論，在獲取理論模型點(diǎn)云數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用多邊形逼近算法中的改進(jìn)直線(xiàn)夾角法實(shí)現(xiàn)。提取后的特征點(diǎn)在曲率較大的進(jìn)氣端和出氣端分布較多，在曲率較小的葉盆葉背部位分布較少，提取誤差由離散點(diǎn)B樣條擬合曲線(xiàn)與理論曲線(xiàn)間的Hausdorff距離給出。 將累積弦長(zhǎng)參數(shù)化和投影最近點(diǎn)思想引入到相似度理論，簡(jiǎn)化離散點(diǎn)云數(shù)據(jù)和自由曲線(xiàn)之間的Hausdorff距離計(jì)算，提供實(shí)驗(yàn)誤差評(píng)定的理論基礎(chǔ)。分析葉片構(gòu)型特點(diǎn)，，開(kāi)展葉片型面測(cè)量實(shí)驗(yàn)，對(duì)獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)坐標(biāo)變換和數(shù)據(jù)處理，得到封裝的測(cè)量模型，并對(duì)比分析三種方法的測(cè)量結(jié)果。以局部等步長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，對(duì)比激光掃描實(shí)驗(yàn)研究不同采樣單元對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，實(shí)驗(yàn)表明三種方法的實(shí)測(cè)誤差均高于一般的非接觸掃描式方法，其中特征點(diǎn)法在測(cè)量精度和效率的綜合性指標(biāo)上表現(xiàn)良好，實(shí)測(cè)誤差在十微米級(jí)別。 分析葉片型面非接觸式測(cè)量系統(tǒng)的誤差影響因素，尋找對(duì)系統(tǒng)誤差影響較大的幾項(xiàng)誤差。分析結(jié)果表明，機(jī)床運(yùn)動(dòng)誤差、工件表面顏色和傾斜角誤差為幾個(gè)顯著的影響因素。根據(jù)多體動(dòng)力學(xué)理論研究硬件系統(tǒng)間的拓?fù)潢P(guān)系，構(gòu)建坐標(biāo)機(jī)運(yùn)動(dòng)誤差模型，基于郎伯定律構(gòu)建激光測(cè)頭光學(xué)誤差模型，研究被測(cè)物表面傾角對(duì)光能質(zhì)心位置和接收光功率的影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析被測(cè)物表面顏色和傾斜角引起的系統(tǒng)測(cè)量誤差，研究誤差分布規(guī)律并建立誤差補(bǔ)償函數(shù)，最后利用標(biāo)準(zhǔn)陶瓷球測(cè)量實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG806
【目錄】：

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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