Leitz葉輪檢測(cè)方案

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1、Leitz：ImpellerTestingSolution?？怂箍禍y(cè)量技術(shù)(青島)有限公司劉彬?？怂箍禍y(cè)量技術(shù)(青島)有限公司高級(jí)工程師，從事Quindos測(cè)量軟件和超高精度Leitz測(cè)量機(jī)應(yīng)用和培訓(xùn)工作。具有豐富的測(cè)量應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，主要研究方向?yàn)楦鞣N復(fù)雜曲面零件的檢測(cè)。例如齒輪、壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子、葉片、葉輪和凸輪等。曾主導(dǎo)開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)知名企業(yè)葉輪專(zhuān)用檢測(cè)軟件。32航空制造技術(shù)·2013年第7期2012年。?？怂箍涤?jì)量開(kāi)發(fā)出高效率、高精度的葉輪專(zhuān)用測(cè)量系統(tǒng)，使測(cè)量時(shí)間縮短了約80％，并且測(cè)量過(guò)程更加安全可靠。該方案根據(jù)葉輪均勻分度且每個(gè)葉片相同，非常適合在轉(zhuǎn)臺(tái)上檢測(cè)的特點(diǎn)，以?？?/p>

2、斯康計(jì)量旗下的專(zhuān)業(yè)測(cè)量軟件QUINDOS7為測(cè)量軟件平臺(tái)。加上配置轉(zhuǎn)臺(tái)的LeitzPMM—C12．10．7超高精度測(cè)量機(jī)，通過(guò)軟件定制開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量過(guò)程的自動(dòng)化，參數(shù)、界面的標(biāo)準(zhǔn)化，測(cè)量報(bào)告的通用化。整體葉輪作為動(dòng)力機(jī)械的關(guān)鍵部件，廣泛應(yīng)用于航空航天等領(lǐng)域。葉輪葉片的型面非常復(fù)雜，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能影響大，設(shè)計(jì)研制周期長(zhǎng)，制造工作量大。其加工、檢測(cè)一直被視為制造業(yè)中的難題之一，葉輪加工過(guò)程中的全面質(zhì)量控制是葉輪制造過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。葉輪主要檢測(cè)位置有葉片、流道和前緣等，參見(jiàn)圖l。檢測(cè)項(xiàng)目有葉片輪廓度和厚度、葉尖和內(nèi)流道輪廓度、前緣輪廓度等。葉輪檢測(cè)的難點(diǎn)在于：(1)葉輪

3、葉片屬于自由曲面(包括窄流道)，葉片扭曲嚴(yán)重，測(cè)量時(shí)極易發(fā)生干涉。自動(dòng)生成無(wú)干涉探針移動(dòng)軌跡比較困難。(2)葉片上的坐標(biāo)點(diǎn)屬于空間三維曲面上的點(diǎn)，測(cè)量時(shí)應(yīng)采用三維補(bǔ)償，輪廓度評(píng)價(jià)時(shí)需要采用六維最佳擬合，對(duì)測(cè)量軟件算法和機(jī)器精度要求很高。(3)國(guó)內(nèi)、國(guó)際沒(méi)有一個(gè)關(guān)于葉輪檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)。很多客戶(hù)要求從坐標(biāo)系建立方法、輪廓度計(jì)算、報(bào)告樣式等方面對(duì)測(cè)量軟件進(jìn)行定制，并要求測(cè)量軟件平臺(tái)具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性，便于加入新增功能。(4)效率和精度要高。葉輪通常要求全尺寸檢測(cè)，項(xiàng)目較多，如果采用單點(diǎn)測(cè)量，則會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間，無(wú)法從效率上滿(mǎn)足要求。2012年，海克斯康計(jì)量開(kāi)發(fā)出高效率、高精度的

4、葉輪專(zhuān)用測(cè)量系統(tǒng)，使測(cè)量時(shí)間縮短了約80％，并且測(cè)量過(guò)程更加安全可靠。該方案根據(jù)葉輪均勻分度且每個(gè)葉片相同，非常適合在轉(zhuǎn)臺(tái)上檢測(cè)的特點(diǎn)，以?？怂箍涤?jì)量旗下的專(zhuān)業(yè)測(cè)量軟件QUINDOS7為測(cè)量軟件平臺(tái)，加上配置轉(zhuǎn)臺(tái)的LeitzPMM—C12．10．7超高精度測(cè)量機(jī)，通過(guò)軟件定制開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量過(guò)程的自動(dòng)化，參數(shù)、界面的標(biāo)準(zhǔn)化，測(cè)量報(bào)告的通用化。其中關(guān)鍵檢測(cè)項(xiàng)目全部采用高速四軸聯(lián)動(dòng)掃描，大幅度提高了測(cè)量效率的同時(shí)，保證了測(cè)量精度，實(shí)現(xiàn)了葉輪檢測(cè)方案的最終交付。?？怂箍等~輪檢測(cè)方案特點(diǎn)(1)高效率：葉輪葉片檢測(cè)的難點(diǎn)在于扭曲的復(fù)雜型面，Leitz高速四軸掃描完美地解決了這

5、個(gè)問(wèn)題。2010年，德國(guó)Leitz推出高速四軸掃描高效智能控制柜，使測(cè)量時(shí)間大幅降低。VHSS可變高速掃描技術(shù)，可根據(jù)零件曲率變化自動(dòng)調(diào)節(jié)掃描速度，自動(dòng)識(shí)別并刪除無(wú)效點(diǎn)，最優(yōu)圖2Leitz葉輪檢測(cè)方案G。neraterotarytab。i。．贏。。ado出公差或者工件脫i，一一，一一。互=—一——件自動(dòng)修正掃描路彳S一●一’’’’’’一’?’’’’Rotar、．ytableAngle?]，二==’_測(cè)量過(guò)程中“永不1X未≯二二·-(=?無(wú)人值守的測(cè)量操，：=警孝羔生／嘻墊二：．二二式掃描的命令界面。e篇蔫紫‰磊孟蕊而}一—j(2)高精度：{篇糍篇辮——————一一僅

6、能夠節(jié)約大量的圖3葉片測(cè)量點(diǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)位置計(jì)算命令界面能夠保證高精度；l；2013年第7期·舫“一mb∞h“目Bql。I¨∞日m·__f。Hn目Ⅲi—H-“_憎■h·彈·-鞲5qV-"oHd■■■■_3InH目州暇-Hh■’啪∞■}0l怒譬靠篇．_=：r“一“R㈨口__●州rh●■_l●州-㈣q∞■M—hw4口---■刪C一●_-h圖4返回式掃描界面的QUINDOS7編程時(shí)，只需要提供CAD模型和測(cè)量點(diǎn)X、y、Z坐標(biāo)(無(wú)需J、l，、五矢量)即可實(shí)現(xiàn)編程，如果用戶(hù)有專(zhuān)用夾具，則無(wú)需手動(dòng)建坐標(biāo)系，完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量。(3)高靈活性：功能強(qiáng)大的QUINDOS7提供了很好的二次開(kāi)發(fā)

7、平臺(tái)(QUINDOS編程語(yǔ)言)，QUINDOS7二次開(kāi)發(fā)語(yǔ)言構(gòu)成簡(jiǎn)單，功能全面，支持各種變量、條件語(yǔ)句、多達(dá)40多個(gè)數(shù)學(xué)計(jì)算公式、強(qiáng)大的繪圖命令庫(kù)和多功能報(bào)告編輯工具等，可以很方便地實(shí)現(xiàn)新增功能的編程。(4)多處理器并行的評(píng)估和分析：大多數(shù)的測(cè)量軟件順序執(zhí)行指令，在大量的數(shù)據(jù)處理時(shí)可能會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間。解決方案是多處理器并行處理——主CPU負(fù)責(zé)測(cè)量，并行CPU負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理。例如當(dāng)一組葉片測(cè)完后，數(shù)據(jù)分析(半徑補(bǔ)償、輪廓度計(jì)算、報(bào)告繪圖等)可以交給另一個(gè)CPU處理，主CPU則繼續(xù)負(fù)責(zé)測(cè)量下一組葉片，測(cè)量機(jī)無(wú)需等待。與其他測(cè)量軟件對(duì)比，節(jié)約大約10％左右的時(shí)間。(5