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某型压气机叶片检测效率提升

2017-07-04    作者: 温泽测量仪器(上海)有限公司 郭帅帅
    一直以来,航空发动机始终是我国飞机制造业的短板。为此,我国于2016年成立中国航空发动机集团,举全国之力攻克此项难题。 作为航空发动机的核心零件-叶片,对发动机的性能起着至关重要的作用,随着航空发动机性能的要求越来越苛刻,对于叶片的要求也越来越高,目前几乎所有的叶片都要求100%全检,对于每个叶片几乎都是全型面检测,这样就给叶片的检测精度和检测效率提出了更高的要求。
某型叶片的基本特征:
    该型叶片共计需要测量11个档位,其中中间档位的出气边 (Trailing Edge) R仅为0.13mm,角向定位面的宽度仅为2.5mm。
    通??突Р捎萌杲哟ナ缴璨馔罚⊿P25)测量。由于角向定位面很小,客户一般要借助辅助夹具来实现角向的定位。此种测法有诸多弊端:
    a) 测量效率低(扫描速度约为10MM/S);
    b) 扫描截面时存在余弦误差(cosine error);
    c) 角向定位误差大;
    d) 另外,由于扫描测头只有在恒定速率下,测量值才稳定,所以在测头加速和减速时数值需要剔除掉,为此测头必须提前开始扫描曲线,结束时也需要多扫一段,以便保证测量型面时的速度是恒定不变的,但同时也增加了无谓的测量时间。
    测量完此类叶片(含装夹,建基准,出报告)单片大约需要15分钟。 

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为此我们为客户提供了非接触式白光测量解决方案(CORE-DS)

    首先测量效率高:扫描速度高达100mm/s以该型叶片为例,白光测量仅需6分40秒(含装夹,建基准,出报告)。
    测头校正时间短,测头一次校正,所有的角度都可以使用。
    不存在扫描测头加速和减速时的不稳定性
    没有余弦误差,光点直径仅为35um,直接测得截面实际值,不存在测球半径补偿。
 
    余弦误差示意图:接触式接触的是图中的7点,测头补偿(4)后得到实测点3和4的交点,而白光直接测得就是图示6点。所以不存在3余弦误差(cosine error)
    无需辅助定位夹具,所有基准元素均为直接测量,提高了坐标系的精度。

    六点预定位,使扫描更加准确。在扫描叶型前,会预先在叶盆,叶背,前尾圆采6点,然后根据实际的叶型状况,来调整叶型的扫描路径(平移、旋转,甚至缩紧或者扩张)。


     自动根据曲率变化来分布控制点的疏密。(前尾圆加密,盆背稀疏)


     多种类型的报告可供客户选择


    另外,客户根据自己的实际需求定制自己喜欢的报告样式。


    一键式测量界面

    OPEN_DMIS的Xecute 界面模式是我们专门为操作者而开发的。用户只需点击对应被测零件的图标,程序即可自动运行,全程看不到程序代码,保障了程序的安全和测量的高效。

     为了进一步提高客户运行程序的效率,我们将输入工件名称,炉号,工件号这些在程序运行中必须输入的信息移动到了运行程序外面,客户可以把下一片即将测量的号码预先写入到一个TXT内,程序运行时自动调取。节省了机器的等待时间,此项为客户节省约10S。
 
    为客户尽可能节省时间,提高效率,是我们不断追求的目标……

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