基于模型重构的变形叶片配准定位技术

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1、研究论文RESEARCH基于模型重构的变形叶片配准定位技术木蒋利洋1，陈志同1，江泽鹏1，赵名绘2田茂琮2(1．北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京100191；2．秦川机床工具集团股份公司，宝鸡721009)【摘要】叶片毛坯的精确定位是叶片数控加工的核心问题，为了提高叶片数控加工质量，保证叶片各处余量分配均匀，本文以叶片进排气边的自适应数控加工中的检测定位为研究对象，提出了一种基于模型重构的配准定位方法。该方法利用偏置模型的叶片测量方式提高了测量精度，对基于重构的测量模型进行变形与定位分析，得出较优的定位参数。通过仿真试验和对比分析，论证了本文方法的正确性。关键

2、词：变形叶片；配准定位；模型重构；余量分配RegistrationandPositioningTechnologyofDeformableBladeBasedonModelReconstructionJIANGLiyan91，CHENZhiton91，JIANGZepen91，ZHAOMinghui2，TIANMaojin92(1．SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，BeihangUniversity,Beijing100191，China；2．QinchuanMachineTool&ToolGroupShareCo．，

3、Ltd．，Bali721009，China)【ABSTRACTlTheaccuratelocationofbladeblankisthecoreofthebladeCNCmachining，inordertoimprovetheCNCmachiningqualityofbladeandensureuniformallowancedistributionthroughoutblade，takingtheinletandexhaustedgeofthebladeadaptivedetectionofCNCmachiningorientationastheresearchob

4、ject，thispaperproposesaregistrationandpositioningmethodbasedonthemodelreconstruction．Thismethodusesthemeasurementwayofbiasingblademodeltoimprovethemeasuringprecision，andthenanalysisthedeformationandlocalizationofthemeasurementmodelbasedonreconstruction，soastogetabeRerpositioningparameter

5、s．Thecorrectnessofthemethodisdemonstratedbysimulationexperimentsandcomparisonanalysis．Keywords：Deformableblade；Registrationandpositioning；Modelreconstruction；AllowancedistributionDOI：10．16080／j．issnl67l一833x．2016．18．064利用数字化检测手段对零件进行快速检测与重构，并进一步实现数字化检测——模型重构——数控加工一体化的集成加工，是提高航空发动机叶片类零件的制

6、造精度、加工效率和自动化水平的关键技术，称之为叶片类零件自适应数控加工技术⋯。随着叶片精密制坯技术的快速发展，该技术成为了叶片类零件批量生产的主要加工方式之一，同时也是实现叶轮、叶片修复及再制造加工的重要方法。但是，前期工艺都只是相当于完成零件的粗加工过程，更为严格的加工精度、形状、位置要求需要最终的数控加工手段保证。无论是前期加工还是服役，都会使叶片产生变形和基准偏移，若利用叶片原始定位基准进行检测定位会造成余量不均甚至余量不足或超差的情况，同时影响曲面重构精度，带来加+基金项目：“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项(2013Zx04001051)。64航空制造

7、技术·2016年第18期工误差。因此，如何保证变形叶片毛坯的精确定位是叶片数控加工的核心问题口l。本文所提到的配准定位就是对叶片毛坯进行在机测量，利用叶片的测量数据和它的理论数模进行配准对齐，实现调姿定位和余量均匀分配的目的。Arun等p】提出的迭代最近点(ICP)算法在曲面配准领域得到广泛应用，但是，实际叶片毛坯型面测量点相较于理论模型发生了较大的变形，直接进行配准会产生较大误差。Sun等[41建立了有余量约束的数学模型并对单张曲面配准问题进行了试验验证。张定华等陋1提出了考虑弯扭变形的叶片模型配准方法，首先通过测量设备获取叶片切片数据