葉片型面白光點光源高精度快速檢測技術研究

摘 要 針對傳統的中小型航空發動機葉片型面檢測過程中存在的基準短小、綜合定位一致性差、定位延伸誤差大等問題，本文基于WENZEL CORE-DS 201919的白光點光源非接觸式葉片型面檢測技術實現了對壓氣機靜子葉片、壓氣機轉子、渦輪葉片的高精度快速檢測。基于Open DMIS軟件開發了三種基準迭代模塊程序，實現了葉片基準建立的可重復性。借助葉型處理模塊完成了葉片檢測報告的自動化生成過程。研究結果在葉片型面的檢測技術的應用方面具有一定的參考意義。

關鍵詞 葉片型面檢測;白光點光源;高精度快速

1緒論

由于葉片型面結構復雜、受力情況比較惡劣，加之葉片尺寸的跨度較大、承載分布復雜等因素影響，對于航空發動機葉片的研究工作既復雜又重要，葉片檢測技術是進行航空發動機葉片性能分析的一項重要工作。孫彬等[1]采用葉片型面的數字化重構的方法，實現了對于檢測誤差進行分析評價的目的。俞學蘭等[2]提出了一種應用于葉片型面檢測的非接觸式的測量方法，應用效果顯示該方法可以大幅度提高葉片型面的檢測效率。尤敬業等[3]對電感測量技術、光學投影檢測技術、三坐標測量技術、標準樣板法及激光測量法等5種不同的葉片型面測量技術方法進行了對比分析。

本文以中小型航空發動機葉片型面檢測為研究對象，采用基于WENZEL CORE-DS 201919的白光點光源非接觸式葉片型面檢測技術對壓氣機靜子葉片、壓氣機轉子、渦輪葉片等實現了高精度的快速檢測，研究結果對于葉片型面的檢測技術的應用方面具有一定的參考意義。

2葉片型面檢測技術

對于葉片型面檢測技術，目前應用最為廣泛的是非接觸式的葉片檢測方法，對于非接觸式檢測方法是依據聲學、光學及電磁學測量手段在不接觸葉片表面的前提進行葉片型面的檢測工作。20世紀70年代左右該種檢測技術開始興起，具有精度高、效率高、不損壞葉片的優點。本文采用基于WENZEL CORE-DS 20919的白光點光源非接觸式檢測技術對葉片型面機型檢測。

3葉片型面白光點光源檢測技術

3.1 基于WENZEL CORE-DS的白光點光源檢測技術

在傳統的中小型航空發動機葉片型面檢測過程中，存在基準短小、綜合定位一致性差、定位延伸誤差大等技術難點，為了攻克這一技術難關，本文進行了大量的檢測方法的探索研究，最終采用基于WENZEL CORE-DS 201919的白光點光源非接觸式葉片型面檢測技術，實現了對中小型航空發動機葉片的精準檢測。

3.2 葉片型面檢測專用夾具設計

在葉片型面的檢測過程中，為了提高葉片型面的檢測效率及檢測質量，往往需要對借助一些專用的裝夾工具對葉片進行裝夾固定。為了更好地完成對中小型航空發動機葉片型面的檢測工作，本文基于Solidworks三維建模軟件設計了兩種用于葉片型面檢測的專用夾具，其結構設計圖如圖1所示，專用夾具的實物圖如圖2所示。

應用實踐表明，本文設計的這兩種葉片型面檢測的專用夾具很好的拓展了白光點光源檢測可達性差的問題，大大提高了壓氣機轉子、渦輪葉片等葉片結構的裝夾穩定性，從而保證了葉片檢測的精度和質量，提升了葉片型面檢測的效率。

3.3 葉片型面檢測相關程序

為了提高壓氣機靜子葉片、壓氣機轉子、渦輪葉片等三種葉片在葉片檢測過程中的基準，本文基于Open DMIS軟件開發了三種基準迭代模塊程序，從而實現了三種葉片基準建立的可重復性。葉片檢測過程中基準建立的可重復性，為進行葉片型面檢測工作打下了堅實的基礎，保證了葉片型面檢測基準的準確性，保證了葉片的檢測質量。同時基于Open DMIS軟件開發了葉片型面檢測過程的變量模塊的路徑進行了優化，實現了在進行葉片型面檢測過程中的路經的自動優化生成，提高了采用白光點光源進行葉片型面的檢測效率及相關檢測編程的效率，實現了高精度、高效率的葉片型面白光點光源檢測技術，很大程度上保證了葉片型面的檢測質量。此外，對于采用白光點光源進行葉片型面的檢測報告生成方面，基于Open DMIS軟件開發定制化整合報告內置轉換模塊程序，完成批量數據自動整合輸出，規范和優化報告輸出。同時依靠Rational DMIS葉片模塊可生成的葉片報告數據，并對數據提取、轉換及整合進行重新輸出，實現了葉片型面檢測報告的自動化生成，同時報告的準確性、及時性、精確性得到了進一步保證。

4結束語

（1）本文基于WENZEL CORE-DS 201919的白光點光源非接觸式葉片型面的檢測技術實現了對壓氣機靜子葉片、壓氣機轉子、渦輪葉片的高精度快速檢測。

（2）設計了兩種專用夾具實現了葉片的裝夾穩定性，同時基于Open DMIS軟件開發了三種基準迭代模塊程序，實現了葉片基準建立的可重復性。

（3）基于Open DMIS軟件開發了葉片型面檢測過程的變量模塊路經，并對路經進行了優化，實現了在進行葉片型面檢測過程中的路經的自動優化生成。同時借助葉型處理模塊實現了葉片檢測報告的自動化生成。

參考文獻

[1] 孫彬，李會智，赫東鋒，等.發動機葉片型面輪廓度誤差檢測及評價[J].工具技術，2019，53（4）：103-106.

[2] 俞學蘭，葉佩青.航空發動機壓氣機葉片型面檢測技術[J].航空制造技術，2007（11）：46-48.

[3] 尤敬業，何娟娟.航空發動機壓氣機葉片型面檢測技術探討[J].科技風，2015（21）：100.

作者簡介

莊世寧（1987-），男;學歷：本科，職稱：工程師，現就職單位：中國航發南方工業有限公司，研究方向：葉型檢測技術研究。