航空发动机叶片加工质量检测技术发展现状与趋势

《航空发动机叶片加工质量检测技术发展现状与趋势》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、叶片制造BLADEMANUFACTURING航空发动机叶片加工质量检测技术发展现状与趋势DevelopmentTendencyofInspectingTechnologyforAeroengineBlade西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室 史小强 吴宝海 张定华由于航空发动机叶片的数量大、检测项目多，三坐标检测技术的引入很大程度上改善了叶片制造过程中检测周期长、检测结果不准确以及由于和外方检测方式不一致所导致的检测结果差异过大的问题。三坐标检测所特有的适用性强、适用面广、检测快速、结果准确等优点，使三坐标测量机在叶片生产企业得到广泛应用。DOI:10.16080/j.i

2、ssn1671-833x.2015.12.080史小强常选用合金化程度很高的钛合金、高面精度，成为检测工作关注的重点。西北工业大学现代设计与集成制温合金等材料制成。同时由于叶片叶片型面是基于叶型按照一定积累造技术教育部重点实验室博士研究生，空气动力学特性的要求，叶型必须具叠加规律形成的空间曲面，因为叶片西安航空动力股份有限公司研高级工程有精确的尺寸、准确的形状和严格的形状复杂特殊、尺寸众多、公差要求师，主要从事航空发动机数字化制造技[1]术研究。表面完整性。随着航空发动机性严格，所以叶片型线的参数没有固定能要求越来越高，各大主机生产厂对的规律，叶片型面的复杂性和多样性叶片加工精度要求也越

3、来越高。目使叶片的测量变得较为困难。传统作为发动机的相关重要部件之前，航空发动机的叶片制造方法主要的检测方法无法科学地指导叶片的一，叶片在航空发动机制造中所占比有电解加工、铣削加工、精密锻造、精生产加工，而汽轮机、燃气机等制造[2]重约为30%。由于叶片形状复杂、尺密铸造等。其中，数控铣削加工因业的发展，要求发动机不断更新换寸跨度大（长度从20~800mm）、受力加工精度高、切削稳定、工艺成熟度代，提高发动机的安全性和可靠性。恶劣、承载最大，且在高温、高压和高高等优点而被广泛应用。然而由于先进技术体现在叶片的改进与创新，转速的工况下运转，使得发动机的性叶片零件壁薄、叶身扭曲大、型面复从而

4、必须提高叶片制造技术水平，同能很大程度上取决于叶片型面的设杂，容易产生变形，严重影响了叶片时要求叶片加工测量实现数字化，体计制造水平。为了满足发动机高性的加工精度和表面质量。如何严格现其精准度，精确给出叶片各点实际能、可靠性及长寿命的要求，叶片通控制叶片的加工误差，保证良好的型数值与叶片理论设计的误差。随着80航空制造技术·2015年第12期叶片制造BLADEMANUFACTURING我国航空发动机制造企业的迅猛发量数据存在噪点，通常需要对原始的定的测量方法将物体的表面形状转展，发动机叶片数量大、种类多，检测测量点集进一步简化，提取不同的尺换成离散的几何点坐标数据，在此基技术面临着前所未

5、有的机遇和挑战。寸和特征参数；同时需进行复杂的础上，就可以进行复杂曲面的建模、目前，在国内的叶片检测过程配准运算，迭代求解叶片的形位误评价、改进和制造。因此，高效高精中，传统的标准样板测量手段仍占主差。算法选用不同得到的误差评定度地实现产品表面的数据采集，是叶导地位，效率低下、发展缓慢，严重制结果各有差异，导致整个处理过程复片质量检测的前提，测得数据的质量约着设计、制造和检测的一体化进杂。直接影响加工误差评定的准确性和程。为了适应快速高效检测要求，西可靠性。方发达国家已普遍采用三坐标测量叶片加工误差检测技术（1）采集方式分类。机对叶片进行检测。由于航空发动发展现状针对叶片型面数据的采集有

6、多机叶片的数量大、检测项目多，三坐目前，在数字化检测领域大多数种方法，根据数据采集中测量头是否标检测技术的引入很大程度上改善的研究集中在对自由曲面的数据采与被测物体表面接触，分成接触式和了叶片制造过程中检测周期长、检测集、模型配准方面，对误差评定方法非接触式，如图1所示。结果不准确以及由于和外方检测方的研究还不完善。而叶片作为典型接触式测量方法是通过传感测式不一致所导致的检测结果差异过自由曲面，其加工误差评定结果的准量头与产品的接触而记录产品表面大的问题。三坐标检测所特有的适确性和可靠性与测量数据获取方式、点的坐标位置，可以细分为点触发用性强、适用面广、检测快速、结果准模型配准方法和误差

7、评定模型密切式和连续扫描式。接触式测量有电确等优点，使三坐标测量机在叶片生相关。首先，通过不同的测量手段感量仪、三坐标测量机（CMM），其产企业得到广泛应用。近年来，随着获取原始型面测量数据；然后进行中以CMM为主，它对刚性物体的表我国航空工业的发展，三坐标测量机数据处理，核心是测量数据的匹配定面数据采集精度高，主要用于机械在叶片生产主机厂家逐渐得到普及。位；最终，选用合适的评定模型进行加工工件的测量和几何尺寸及公差但由于叶片型面复